Beim Abbiegen legen die äußeren Räder eine längere Strecke zurück als die inneren. Wären beide Räder an derselben Achse befestigt, würde eines durchdrehen. Das Differenzial löst dieses Problem. Es ist ein Getriebe, das es den Antriebsrädern ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen und gleichzeitig die Kraft des Motors zu übertragen.

Das einfachste Differenzial verwendet Kegelräder. Das Tellerrad treibt den Achskörper an, der die Ritzel trägt. Diese Ritzel greifen in Seitenzahnräder ein, die mit den Achswellen verbunden sind. Drehen sich beide Räder mit der gleichen Geschwindigkeit, stehen die Ritzel still. Verlangsamt sich ein Rad, drehen sich die Ritzel, wodurch das andere Rad beschleunigt. Die Durchschnittsgeschwindigkeit beider Räder bleibt gleich.

Offene Differenziale funktionieren auf trockener Fahrbahn gut, haben aber eine Schwäche: Verliert ein Rad die Haftung, dreht es durch, und das andere Rad erhält kein Drehmoment. Deshalb verwenden Geländewagen und Sportwagen Sperrdifferenziale, die das Drehmoment auf das Rad mit Grip übertragen. Sperrdifferenziale gehen noch einen Schritt weiter und blockieren beide Räder für maximale Traktion.

Allrad- und Vierradantriebssysteme nutzen Differenziale an Vorder-, Hinter- und teilweise auch Mittelachse. Das Mitteldifferenzial gleicht die Drehzahlunterschiede zwischen Vorder- und Hinterachse aus. Elektronische Systeme können durchdrehende Räder abbremsen und Drehmoment auf die übrigen Räder verteilen, wodurch der Bedarf an mechanischen Sperrdifferenzialen reduziert wird.