Ένα εργαλείο τροχαλίας είναι ένα απλό μηχάνημα που επιτρέπει σε έναν εργάτη να αλλάξει την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης και πιθανώς να χειριστεί βάρη που υπερβαίνουν κατά πολύ αυτό που κανονικά θα μπορούσε να ελίσσεται. Υπάρχουν τρεις διαφορετικοί τύποι τροχαλιών: σταθερές, κινητές και σύνθετες. Μια σταθερή τροχαλία χρησιμοποιείται μόνο για την αλλαγή της κατεύθυνσης της ασκούμενης δύναμης, ενώ οι άλλες δύο θα αλλάξουν την κατεύθυνση και θα αυξήσουν τη δύναμη έλξης.
Ανεξάρτητα από το σκοπό του εργαλείου τροχαλίας, το σχέδιο είναι γενικά πολύ παρόμοιο. Στα πιο βασικά της, μια τροχαλία είναι ένας τροχός, άξονας και σχοινί ή ιμάντας. Ο άξονας συνδέεται με ένα μεγαλύτερο μηχάνημα ή στερεώνεται στη θέση του χρησιμοποιώντας ένα ακίνητο αντικείμενο. Ο τροχός μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα στον άξονα και το σχοινί ή ο ιμάντας κάθεται στον τροχό. Οι περισσότερες τροχαλίες έχουν αυλακώσεις στον τροχό, έτσι ώστε το σχοινί ή ο ιμάντας να μην γλιστράει όταν ασκείται πλευρική δύναμη κατά τη χρήση.
Ο αρχικός σκοπός του εργαλείου τροχαλίας ήταν να δημιουργήσει μια αλλαγή στην κατεύθυνση της δύναμης. Μια τροχαλία θα αλλάξει την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης τυλίγοντας τον τροχό. Το σχοινί μπαίνει στο σύστημα από μια γωνία, αλλά βγαίνει από μια άλλη. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο κατευθύνσεων είναι ο βαθμός αλλαγής που παρέχεται από το εργαλείο. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο τραβήξει προς τα κάτω ένα σχοινί που περνάει πάνω από μια τροχαλία, η δύναμη στο σχοινί μειώνεται, αλλά το αποτέλεσμα μετατρέπεται για να ανέβει μετά το ντύσιμο πάνω από τον τροχό.
Η άλλη, αλλά αναμφισβήτητα ακόμη πιο σημαντική, η χρήση ενός εργαλείου τροχαλίας πολλαπλασιάζει το μηχανικό πλεονέκτημα. Με μερικές τροχαλίες, η δύναμη που ασκείται στο σχοινί στο ένα άκρο πολλαπλασιάζεται ενώ κινείται μέσα στο σύστημα. Μια τροχαλία με ένα μηχανικό πλεονέκτημα δεν παρέχει κανένα πρόσθετο όφελος. μια βαθμολογία δύο διπλασιάζει το όφελος, μια τριπλάσια και ούτω καθεξής. Για παράδειγμα, όταν ασκούνται 100 λίβρες (220 κιλά) δύναμη σε ένα εργαλείο τροχαλίας με πλεονέκτημα τριών μηχανικών, το άλλο άκρο του σχοινιού τραβάει με 300 λίβρες (660 κιλά) δύναμη.
Οι διαφορετικοί τύποι εργαλείων είναι ένας συνδυασμός των κοινών ιδιοτήτων της τροχαλίας. Το εργαλείο σταθερής τροχαλίας έχει το πλεονέκτημα του ενός και μόνο χρησιμοποιείται κατά την αλλαγή κατεύθυνσης, όπως με τους ιμάντες σε έναν κινητήρα αυτοκινήτου. Αυτές οι τροχαλίες έχουν άξονα που δεν μπορεί να κινηθεί από μια σταθερή θέση.
Τα άλλα δύο είδη εργαλείων τροχαλίας μπορούν να μετακινηθούν, αλλάζοντας τον προσανατολισμό τους με βάση την κατεύθυνση της ασκούμενης δύναμης και παρέχοντας μηχανικό πλεονέκτημα. Μια κινητή τροχαλία είναι εξίσου βασική με μια σταθερή τροχαλία εκτός από την ελευθερία κίνησης του άξονά της. Αυτές οι τροχαλίες παρέχουν ένα μηχανικό πλεονέκτημα δύο. Μια σύνθετη τροχαλία, που ονομάζεται επίσης και μπλοκ-and-tackle, είναι μια ενιαία γραμμή που κινείται μέσα από περισσότερες από μία κινητή τροχαλίες. Κάθε πρόσθετη τροχαλία παρέχει ελαφρώς λιγότερο μηχανικό πλεονέκτημα από το προηγούμενο, επομένως η τελική τιμή είναι μεταβλητή, αλλά αυτό το στυλ θα παρέχει πάντα ένα πλεονέκτημα μεγαλύτερο από δύο.