In ihrer wesentlichsten Form sind Zahnräder runde, verzahnte Vorrichtungen, die die Umwandlung von Motordrehzahl in Drehmoment ermöglichen. Zahnräder sind entweder auf einer Zahnradwelle montiert oder ein Teil davon. Viele der gebräuchlicheren Zahnräder haben in der Mitte ein Loch, eine sogenannte Bohrung, durch die die Getriebewelle gesteckt wird. Wenn die Zahnradwelle gedreht wird, dreht sich auch das Zahnrad.
Im Wesentlichen ist die Zahnradwelle die Achse des Zahnrads, die die Drehung bereitstellt, die es einem Zahnrad ermöglicht, in ein anderes einzugreifen und es zu drehen. Der Vorgang wird oft als Untersetzung bezeichnet und ist für die Übertragung von PS vom Motor auf den Antriebsmechanismus unerlässlich. Die Umwandlung der Motordrehzahl in Drehmoment liefert die Antriebskraft, die beispielsweise die Räder eines Automobils antreibt. Durch die Zahnräder und Wellen in einem Automobilgetriebe kann der Motor mit konstanter Drehzahl laufen, während die Automatikräder bei gleicher Motordrehrichtung und -geschwindigkeit schneller oder langsamer oder sogar rückwärts laufen können.
Das Schwungrad eines gewöhnlichen Automobilmotors ist mit einer Getriebewelle verbunden, auf der eine Reihe von Zahnrädern unterschiedlicher Größe montiert sind. Durch horizontale Bewegung der Welle werden diese Hauptzahnräder mit anderen größeren und kleineren Zahnrädern, die ebenfalls auf Zahnradwellen montiert sind, in Eingriff gebracht und von diesen ausgerückt. Auch die Antriebswelle, die die Kraft von der Verzahnung in einem Automobilgetriebe auf die Achse und weiter auf die Antriebsräder überträgt, ist ein sehr häufiges Beispiel für eine Getriebewelle.
Auch Getriebewellen können in die Welle integrierte Verzahnungen enthalten und werden so zu einem Wellenrad. Solche Wellen mit Verzahnungen an jedem Ende werden als Kreuzwellenräder bezeichnet. Kegelräder und Spiralräder sind sich kreuzende Wellenräder. Ein gutes Beispiel für diese Getriebeart ist ein Hubschrauberrotor. Ein vertikales, sich kreuzendes Wellenzahnrad vom Motor greift in ein oder mehrere horizontale Wellenzahnräder ein, um die Rotoren zu drehen.
Das gleiche Prinzip gilt für ein Automobil. Die Antriebswelle ist häufig eine Welle am Getriebeende und ein sich kreuzendes Wellenrad am Differentialende. Diese Konfiguration ermöglicht die Umwandlung einer vertikalen Bewegung in eine horizontale Bewegung.
Einige verschiedene Arten von Getriebewellen sind Exzenterwellen, Kupplungsgetriebewellen, Keilwellen und Keilwellen. Zahnräder, die in einer Schwerlastanwendung verwendet werden, werden höchstwahrscheinlich aus einem robusten Metall hergestellt. Andere Materialien, die zur Herstellung dieser Wellen verwendet werden, sind Kupfer, Aluminium und Kunststoff. Die ursprüngliche Getriebewelle, die man bei mittelalterlichen Schleifscheiben häufig findet, war aus Holz.