Eine Wagenachse ist eine Welle, mit der ein oder zwei Räder des Wagens am Wagen selbst befestigt sind. Wagen haben in der Regel zwei Achsen mit jeweils zwei Rädern, eine Achse vorne und eine hinten. Die Hinterachse ist normalerweise fest mit dem Wagenkasten verbunden, aber die Vorderachse ist manchmal über ein Drehgelenk befestigt, das das Wenden erleichtert. Waggonachsen gelten als tote oder träge Achsen – im Gegensatz zu Starrachsen –, da sie nicht dazu dienen, die Kraft auf die Räder zu übertragen, um den Wagen zu bewegen.
Räder sind sehr effiziente Transportmittel, aber eine der ersten Herausforderungen für den Menschen bei der Umsetzung war die Frage, wie man sie an Plattformen oder Kisten anbringt, die große Lasten tragen können. Zu diesem Zweck wurden Achsen entwickelt – Stangen oder Wellen, die quer zur Laufrichtung des Rades durch die Mitte eines Rades gesteckt werden. Am Wagenkasten sind Vorrichtungen befestigt, die wie kurze Rohre aussehen, sogenannte Lager. Die Wagenachse wird durch die Lager montiert und dann werden die Räder auf die Achse montiert.
Die Nabe eines Wagenrads, die sich in seiner Mitte befindet, ist eine Baugruppe, die dazu bestimmt ist, das Rad an der Wagenachse zu befestigen. In der Mitte des Rades befindet sich ein Loch, das normalerweise mit Stahl oder Eisen ausgekleidet ist. Das Rad ist am Ende der Achse montiert, die selbst in der Regel mit einem dünnen Stahl- oder Eisenblech ausgekleidet ist. An der Innen- und Außenseite des Rades werden dann Manschetten montiert und mit Rad und Achse verschraubt, um das Rad zu sichern. Diese besondere Achskonstruktion, Radsatz genannt, erfordert, dass sich die Wagenachse und beide Räder mit der gleichen Geschwindigkeit drehen.
Radsätze haben jedoch ein inhärentes Designproblem. Beim Wenden des Wagens müssen die kurvenäußeren Räder weiter fahren als das kurveninnere Rad. Die Räder werden dann in einer Kurve rutschen und über die Oberfläche springen, je nachdem, welche die bessere Traktion hat, was letztendlich zu strukturellen Schäden führt. Bei angetriebenen Fahrzeugen wird dieses Problem durch das Differentialgetriebe gelöst, das es zwei Rädern an einer Achse ermöglicht, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen. Fortgeschrittenere Wagenkonstruktionen lösen das Problem, indem sie die Räder unabhängig voneinander drehen lassen.
Unabhängige Raddrehung kann durch Fixieren der Achse erreicht werden; das heißt, es an der Karosserie des Wagens zu befestigen, damit es sich überhaupt nicht drehen kann. Die Achse kann dann eine einzelne Welle sein, die zwei Räder verbindet, oder zwei kurze Wellen, die unabhängig voneinander mit dem Wagenkasten verbunden sind. Die Lager sind in die Radnaben eingebaut, so dass sie sich um die feste Achse drehen.