Eine Kardanwelle überträgt das Drehmoment vom Getriebe auf die Achse. Sie ist ein rotierendes Rohr, üblicherweise aus Stahl oder Aluminium, mit Kreuzgelenken an beiden Enden. Die Gelenke ermöglichen es der Welle, sich bei den Bewegungen der Radaufhängung zu biegen. Ohne Kardanwelle könnte ein Fahrzeug mit Hinterradantrieb die Kraft des vorn eingebauten Motors nicht auf die Hinterräder übertragen.

Bei einem Fahrzeug mit Hinterradantrieb verläuft die Kardanwelle vom Getriebeausgang zum Hinterachsdifferenzial. Sie dreht sich mit Motordrehzahl oder nahezu Motordrehzahl und muss ausgewuchtet sein, um Vibrationen zu vermeiden. Bei hohen Geschwindigkeiten kann eine Unwucht der Welle das Fahrzeug stark durchschütteln. Deshalb werden Kardanwellen präzisionsgewuchtet und die Kreuzgelenke auf Verschleiß geprüft.

Fahrzeuge mit Vorderradantrieb besitzen üblicherweise keine durchgehende Kardanwelle. Stattdessen verwenden sie zwei Antriebswellen, auch CV-Gelenke genannt, die das Getriebe mit den Vorderrädern verbinden. Jede Antriebswelle verfügt über Gleichlaufgelenke, die das Lenken und die Auf- und Abwärtsbewegung der Räder ermöglichen. Fahrzeuge mit Allradantrieb können zusätzlich zur Kardanwelle an der Hinterachse auch Antriebswellen an allen vier Rädern besitzen.

Antriebswellen sind zwar robust, können aber ausfallen. Ein verschlissenes Kreuzgelenk kann klappernde Geräusche oder Vibrationen verursachen. Eine gebrochene Antriebswelle kann umherschlagen und den Unterboden des Fahrzeugs beschädigen. Regelmäßige Überprüfung der Gelenke und Lager beugt den meisten Problemen vor.