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差速器是一種有三根軸的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特性是一根軸的旋轉(zhuǎn)速度是其他軸速度的平均值，或該平均值的固定倍數(shù)。

因此，舉例來(lái)說(shuō)，如果汽車向右轉(zhuǎn)彎，主環(huán)形齒輪可能整整轉(zhuǎn)了10圈。在這段時(shí)間內(nèi)，左輪將做更多的旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗�要走得更遠(yuǎn)，而右輪將做更少的旋轉(zhuǎn)，因?yàn)樗�要走的距離更小。太陽(yáng)齒輪（驅(qū)動(dòng)軸的半軸）將以不同的速度相對(duì)于環(huán)形齒輪旋轉(zhuǎn)（一個(gè)較快，一個(gè)較慢），比如說(shuō)，每個(gè)齒輪旋轉(zhuǎn)2圈（相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)4圈），導(dǎo)致左輪旋轉(zhuǎn)12圈，而右輪旋轉(zhuǎn)8圈。

環(huán)形齒輪的旋轉(zhuǎn)總是側(cè)面太陽(yáng)齒輪的旋轉(zhuǎn)的平均值。這就是為什么如果在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的情況下，將從動(dòng)路輪抬離地面，并握住傳動(dòng)軸（比如說(shuō)，讓變速器掛擋，防止環(huán)形齒輪在差速器內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)），手動(dòng)旋轉(zhuǎn)一個(gè)從動(dòng)路輪會(huì)使對(duì)面的路輪向相反方向旋轉(zhuǎn)相同的量。

當(dāng)車輛直線行駛時(shí)，除了補(bǔ)償車輪直徑的微小差異、道路起伏導(dǎo)致車輪路徑變長(zhǎng)或變短等情況所需的微小運(yùn)動(dòng)外，行星齒輪系統(tǒng)不會(huì)有差動(dòng)。

在汽車和其他輪式車輛中，差速器允許外側(cè)驅(qū)動(dòng)輪在轉(zhuǎn)彎時(shí)比內(nèi)側(cè)驅(qū)動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)得快。這在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)是必要的，使在轉(zhuǎn)彎外側(cè)行駛的車輪比另一個(gè)車輪滾動(dòng)得更遠(yuǎn)更快。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)速度的平均值等于驅(qū)動(dòng)軸的輸入旋轉(zhuǎn)速度。一個(gè)車輪速度的增加被另一個(gè)車輪速度的降低所平衡。

以這種方式使用時(shí)，差速器將縱向輸入的螺旋槳軸耦合到小齒輪上，而小齒輪又驅(qū)動(dòng)差速器的橫向環(huán)形齒輪。這通常也作為減速器使用。在后輪驅(qū)動(dòng)車輛上，差速器可能連接到車橋殼內(nèi)的半軸，或連接到后驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)軸。前輪驅(qū)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和變速箱軸往往是橫向的，小齒輪位于變速箱反軸的末端，差速器與變速箱封閉在同一個(gè)殼體內(nèi)。每個(gè)車輪都有單獨(dú)的傳動(dòng)軸。差速器由一個(gè)輸入（驅(qū)動(dòng)軸）和兩個(gè)輸出組成，它們與兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪相連；然而，驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)通過(guò)它們與路面的連接而相互耦合在一起。在正常情況下，在輪胎滑移較小的情況下，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪的速度之比由兩個(gè)車輪滾動(dòng)的路徑半徑之比確定，而這又由車輛的軌道寬度（驅(qū)動(dòng)輪之間的距離）和轉(zhuǎn)彎半徑?jīng)Q定。

差速器的非汽車用途包括進(jìn)行模擬運(yùn)算。差速器的三根軸中的兩根通過(guò)代表（與）兩個(gè)數(shù)字的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，第三根軸的旋轉(zhuǎn)角度代表兩個(gè)輸入數(shù)字的和或差。已知較早的差動(dòng)齒輪的使用是在大約公元前80年的安提凱拉裝置中，它使用差動(dòng)齒輪來(lái)控制一個(gè)代表月亮的小球，從太陽(yáng)和月亮的位置指針之間的差異。球體被涂成黑色和白色的半球形，并以圖形方式顯示出某一特定時(shí)間點(diǎn)的月相。在20世紀(jì)，許多差分的大型組件被用作模擬計(jì)算機(jī)。