При повороте автомобиля внешние колеса проходят большее расстояние, чем внутренние. Если бы оба колеса были заблокированы на одной оси, одно из них неизбежно проскальзывало бы. Дифференциал решает эту проблему. Это зубчатая система, которая позволяет ведущим колесам вращаться с разной скоростью, при этом передавая мощность от двигателя.

Простейший дифференциал использует набор конических шестерен. Кольцевая шестерня вращает корпус, в котором расположены шестерни. Эти шестерни зацепляются с боковыми шестернями, соединенными с полуосями. Когда оба колеса вращаются с одинаковой скоростью, шестерни не вращаются. Когда одно колесо замедляется, шестерни начинают вращаться, позволяя другому колесу ускоряться. Средняя скорость вращения двух колес остается неизменной.

Открытые дифференциалы хорошо работают на сухом асфальте, но имеют недостаток. Если одно колесо теряет сцепление с дорогой, оно пробуксовывает, и другое колесо не получает крутящего момента. Именно поэтому в внедорожниках и спортивных автомобилях используются дифференциалы ограниченного скольжения, которые передают крутящий момент на колесо с лучшим сцеплением. Блокируемые дифференциалы идут дальше, блокируя оба колеса вместе для максимального сцепления.

В системах полного и четырехколесного привода используются дифференциалы на передней, задней и иногда центральной осях. Центральный дифференциал регулирует разницу скоростей между передней и задней осями. Электронные системы теперь могут тормозить пробуксовывающее колесо и передавать крутящий момент на остальные, что снижает потребность в механических устройствах дифференциала повышенного трения.