Bei einem Kraftfahrzeug, dem häufigsten Einsatzgebiet, ist ein Differential bzw. Differenzial (oder auch Ausgleichsgetriebe) ein Getriebe zwischen den angetriebenen Rädern. Da die Räder einer Achse, beim Fahren in einer Kurve unterschiedlich lange Wege zurücklegen, dürfen sie nicht starr miteinander verbunden werden.

Das Differential (erste Zeichnungen fertigte Leonardo da Vinci) besteht aus einem großen Tellerrad, einem Triebling und Kegelrädern. Der Triebling sitzt am Ende der Welle vom Getriebe, die meist eine Kardanwelle ist. Am Tellerrad ist die Glocke mit zwei oder drei Kegelrädern.

Bei Geradeausfahrt wird so die Drehung gleichmäßig auf beide Räder aufgeteilt. Wird ein Rad angehalten, so dreht sich das andere doppelt so schnell. Genauso wirkt es umgekehrt. Dreht ein Rad durch, so bleibt das andere stehen. Um das z.B. bei Schnee zu verhindern gibt es eine manuell schaltbare oder automatische Differentialsperre. Bei den automatischen Sperren, gibt es solche, die 100 % sperren (d.h. beide Räder drehen gleich schnell) oder nur z.B. 70% (d.h. ein Rad erhält 70% des Drehmomentes, das andere 30%). Eine Sonderbauform ist das Withworthdifferenzial das automatisch eine 30 % zu 70 % Drehzahl- Drehmomentenaufteilung ermöglicht.

Besonders bei manuellen Sperren muss man darauf achten, dass man im gesperrten Zustand nur geradeaus fahren darf. Ein Lenkeinschlag kann entweder bei rutschigem Untergrund unwirksam bleiben oder bei wieder trockenen Untergrund kann es aufgrund der sich aufbauenden mechanischen Spannungen zu stark erhöhtem Verschleiß des Differentials und der Reifen kommen.

Bei Fahrzeugen, bei denen alle Räder angetrieben sind (Allradantrieb), ist dieser Ausgleich auch zwischen Vorder- und Hinterachse notwendig. In diesem Fall spricht man von einem Längs- oder Zentraldifferential.