轮轴，顾名思义是由“轮”和“轴”组成的系统。该系统能绕共轴线旋转，相当于以轴心为支点，半径为杆的杠杆系统。所以，轮轴能够改变扭力的力矩，从而达到改变扭力的大小。
轮轴的实质是可以连续旋转杠杆，使用轮轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切，因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径。
由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆，实际的例子：有自行车脚踏与轮盘（大齿轮）是省力轮轴。当动力作用于轴上时，轮轴为费力省距离杠杆，实际的例子有：自行车后轮与轮上的飞盘（小齿轮）、吊扇的扇叶和轴都是费力轮轴的应用。