Khung gầm là khung hoặc cấu trúc nâng đỡ các bộ phận và thân xe. Nó chịu tải trọng của động cơ, hộp số, hệ thống treo và bánh xe. Nó hấp thụ các lực khi lái xe và bảo vệ người ngồi trong xe khi xảy ra va chạm. Ở những xe đời cũ, khung gầm là một khung riêng biệt. Ở hầu hết các xe hiện đại, khung gầm và thân xe được tích hợp thành một cấu trúc duy nhất gọi là thân liền khối (unibody).

Khung gầm dạng khung rời (body-on-frame) sử dụng khung dạng thang chắc chắn, với thân xe được bắt vít lên trên. Xe tải và SUV cỡ lớn thường sử dụng thiết kế này vì nó bền bỉ và có thể chịu được tải trọng nặng. Khung gầm dạng thân liền khối (unibody) sử dụng các tấm thép dập được hàn lại với nhau để tạo thành một lớp vỏ cứng chắc. Nó nhẹ hơn và tiết kiệm không gian hơn, đó là lý do tại sao hầu hết các xe hơi và xe crossover sử dụng nó.

Thiết kế khung gầm ảnh hưởng đến khả năng điều khiển, độ êm ái và an toàn. Khung gầm cứng cáp cho phép hệ thống treo hoạt động hiệu quả mà không bị uốn cong. Vùng hấp thụ lực va chạm được thiết kế tốt sẽ hấp thụ năng lượng va chạm trước khi truyền đến khoang hành khách. Trọng tâm thấp giúp cải thiện độ ổn định. Các kỹ sư sử dụng mô phỏng máy tính và các thử nghiệm vật lý để tinh chỉnh các đặc tính này.

Từ "chassis" (khung gầm) bắt nguồn từ tiếng Pháp "châssis", nghĩa là khung. Nó là bộ xương của chiếc xe. Mọi thứ khác đều được gắn trên đó.