Differensial er en utvekslingsmekanisme som overfører dreiemoment fra én aksel til to andre aksler. På denne måten kan to aksler som beveger seg med forskjellig hastighet drives av samme motor. En bil som kjører gjennom en sving vil ha forskjellig rotasjon på hjul i innersving og hjul i yttersving. De hjulene som er ytterst i svingen vil tilbakelegge en lenger distanse enn hjulene som er innerst.

Differensialen kan betraktes som et spesialtilfelle av planetgiret, der planettannhjulene står vinkelrett på solgiret, og ringen er byttet ut med enda et solgir. Fordi "solgirene" er like store, blir dreiemomentet deres likt. I likhet med planetgiret, står dreiemomentene på de tre delene i et innbyrdes konstant forhold – bare at to av dreiemomentene er like.

Når en bil får spinn på ett hjul på glatt føre er motstanden liten og det blir dermed overført lite dreiemoment til det hjulet som spinner. Differensialen gir da like lite dreiemoment på det andre hjulet. En del differensialer har en sperre som kan stoppe planetdrevet i differensialen. Begge hjul går da like fort og hvert hjul kan få full overført kraft fra motoren. En del personbiler og ambulanser har automatisk differensialsperre der mye rotasjon i planetdrevet gir varme som ekspanderer en bremseskive som stopper planetdrevet.

Firehjulsdrevne biler med midtdifferensial har ofte egen spak bak girstanga som kobler inn differensialsperre i midtdifferensialen. Med denne i sperrestilling kan bilen spinne, men det må være spinn på ett framhjul og ett bakhjul samtidig.

Ved kjøring på glatt føre med bil med midtdifferensial som ikke er sperret, kan vanlig bremsing blokkere framhjulene. Dersom gir og clutch gir kobling mellom motor og hjul i denne situasjonen vil midtdifferensialen gi dobbel fart på bakhjulene og bilen skyves framover med låste framhjul. Med sperret midtdifferensial i denne situasjonen vil den ekstra bremsekraften på framhjulene overføres til bakhjulene.

Noen få firehjulsdrevne biler har differensialsperre på både midtdifferensial og på differensialene på både framaksel og bakaksel. Da må alle hjulene rotere like fort og dreiemomentet kan overføres sterkest til hjulene med best feste.^{[trenger referanse]}

En differensialbrems er en mekanisme som brukes på noen differensialer som fungerer som en begrenset differenialsperre.

Navnet på oppfinneren av differensialen har gått tapt i historiens mørke, men i 1827 ble i hvert fall en moderne differensial patentert av urmakeren Onésiphore Pecqueur (1792–1852).

• Kardang
• Kjøretøyoppsett