Un tornillo de avance, o tornillo de potencia como también se le conoce, es una barra o varilla roscada que convierte el movimiento radial o rotacional en movimiento lineal o en línea recta. Esto se logra pasando la varilla roscada a través de una rosca opuesta correspondiente cortada en una pieza de trabajo móvil como se ve en mordazas de banco y gatos de automóvil. Cuando se gira el tornillo de avance, la pieza de trabajo se moverá hacia arriba o hacia abajo en las roscas según la dirección del tornillo. La principal diferencia entre un tornillo de avance y un sujetador normal, como una tuerca y un perno, es que la rosca de un tornillo de avance es mucho más gruesa y, por lo general, tiene un perfil cuadrado para reducir la fricción.
Esta conversión de movimiento se demuestra simplemente enroscando una tapa en una botella. Cuando se aprieta, la tapa se mueve hacia abajo por la rosca de la botella hasta que esté apretada y luego, cuando se afloja, sube las roscas hasta que se retira. Un tornillo de banco, por ejemplo, consta de una mordaza móvil y una estática. La mordaza móvil está equipada con un orificio roscado a través del cual pasa el tornillo de avance. Luego, el tornillo de avance se bloquea en su lugar con un anillo de seguridad en la mordaza estática o el marco del tornillo de banco.
Cuando se gira el tornillo de potencia, la mordaza móvil avanzará hacia arriba por la barra roscada hasta que quede bloqueada contra la mordaza estática. Cuando el tornillo se gira en la dirección opuesta, la mordaza móvil se moverá en la dirección opuesta, abriendo el tornillo de banco nuevamente. Una abrazadera en «C» funciona según el mismo principio, excepto que es el propio tornillo guía el que se mueve hacia atrás y hacia adelante para sujetar una pieza de trabajo. De cualquier manera, el tornillo de avance está convirtiendo su rotación axial en un movimiento lineal o hacia adelante y hacia atrás.
Aunque un tornillo de potencia funciona según el mismo principio que una tuerca y un perno simples, las roscas utilizadas en ambas aplicaciones difieren considerablemente. La rosca de un perno, por ejemplo, tiene un perfil en V y se corta con un paso de rosca bastante fino o denso, es decir, un número de roscas por pulgada de longitud del perno. Esta disposición aumenta la fricción causada cuando la tuerca se gira a lo largo del perno y ayuda a crear un efecto de bloqueo muy seguro cuando la tuerca está completamente apretada. El paso de rosca en un tornillo de avance es mucho más grueso, es decir, menos roscas por pulgada de longitud del tornillo, lo que crea menos fricción y permite un giro más fácil y rápido del tornillo mientras se produce un agarre seguro cuando se aprieta. El perfil de la rosca de un tornillo de potencia también es típicamente cuadrado, lo que, aunque es más caro de mecanizar, produce el nivel de eficiencia más alto.