Diferensial mobil adalah mekanisme yang memungkinkan roda penggerak kiri dan kanan (atau depan dan belakang) berputar pada kecepatan yang berbeda. Diferensial terutama terdiri dari roda gigi setengah poros kiri dan kanan, dua roda gigi planet, dan rak roda gigi. Fungsinya adalah membuat roda kiri dan kanan berputar pada kecepatan yang berbeda saat mobil berbelok atau melaju di jalan yang tidak rata, yaitu untuk memastikan bahwa roda penggerak di kedua sisi berada dalam gerakan bergulir murni. Diferensial dipasang untuk mengatur perbedaan kecepatan antara roda kiri dan kanan. Dalam penggerak empat roda, untuk menggerakkan keempat roda, semua roda harus terhubung. Jika keempat roda terhubung secara mekanis bersama-sama, mobil tidak dapat berputar pada kecepatan yang sama saat melaju di tikungan. Untuk membuat kecepatan putaran mobil pada dasarnya konsisten saat melaju di tikungan, diferensial antara perlu ditambahkan untuk menyesuaikan perbedaan kecepatan antara roda depan dan belakang. Yang paling banyak digunakan saat ini adalah diferensial roda gigi bevel simetris.
Jika tidak ada diferensial pada mobil Anda, kedua roda akan terpasang kaku bersama-sama dan berputar pada kecepatan yang sama. Saat mobil berputar, roda pasti akan menggelinding dan meluncur. Ini akan mempercepat keausan ban, meningkatkan konsumsi daya mobil, dan memberi banyak tekanan pada as roda. Untuk memastikan bahwa roda penggerak di kedua sisi selalu dalam keadaan menggelinding murni, orang menggunakan dua poros setengah untuk menghubungkan roda di kedua sisi secara berurutan, dan roda penggerak dari peredam utama menggerakkan poros setengah dan roda di kedua sisi melalui diferensial, sehingga dapat berputar pada kecepatan sudut yang berbeda.
Namun, diferensial juga membawa efek samping tertentu. Yaitu, ketika salah satu dari dua roda memiliki resistansi yang besar, daya keluaran terpusat pada roda lainnya, sehingga hanya satu roda yang diam. Sering terlihat roda terjebak di lumpur dan salju.
Oleh karena itu, untuk mengatasi kelemahan diferensial ini, banyak mobil berperforma tinggi dan kendaraan off-road dilengkapi dengan kunci diferensial, menggunakan metode penguncian mekanis atau elektronik.
Ketika roda penggerak mobil kehilangan daya rekat, diferensial melemah atau kehilangan efek diferensial, dan daya didistribusikan secara merata ke roda penggerak untuk membantu kendaraan keluar dari masalah. Inilah yang sering kita sebut sebagai kunci diferensial. Kunci diferensial yang umum adalah tipe gigi dan tipe kopling multi-pelat, dan metode kontrolnya adalah operasi manual, kontrol penginderaan torsi, dan kontrol hidrolik elektronik. Diferensial Torsen merupakan pengecualian. Diferensial ini memiliki fungsi penguncian diferensial bawaan dan tidak memerlukan mekanisme kontrol khusus. Umumnya digunakan sebagai diferensial sentral.