Στην απλούστερη μορφή του, ένα συγκρότημα τροχαλίας αποτελείται από έναν τροχό που περιστρέφεται ελεύθερα στον άξονά του και έναν ιμάντα, σχοινί, αλυσίδα ή καλώδιο που περνά πάνω από τον τροχό. Ο σκοπός των τροχαλιών είναι να διευκολύνουν την ποσότητα της δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση ενός φορτίου, αλλιώς γνωστή ως μηχανικό πλεονέκτημα. Το συγκρότημα τροχαλίας χρησιμοποιούν τα πεδία παραγωγής, μηχανολογικών, βιομηχανικών και αυτοκινήτων. Τα μέρη της τροχαλίας διαφέρουν ανάλογα με το πλαίσιο στο οποίο χρησιμοποιούνται. Για παράδειγμα, ο τροχός ή οι τροχοί που χρησιμοποιούνται για ένα συγκρότημα μπορεί να έχουν αυλακώσεις για να χωρέσουν ένα σχοινί ή τραχύ για έναν ιμάντα που θα περιστρέφεται λόγω τριβής.
Υπάρχουν τρία διαφορετικά συστήματα απλών συγκροτημάτων τροχαλίας: η σταθερή τροχαλία, η κινητή τροχαλία και η σύνθετη τροχαλία. Οι σταθερές τροχαλίες αποτελούνται από έναν άξονα που παραμένει σταθερός σε μια συγκεκριμένη θέση, ενώ ένα σχοινί, ένας ιμάντας, μια αλυσίδα ή ένα καλώδιο περνάει από πάνω του. Οι κινητές τροχαλίες αποτελούνται από έναν σταθερό άξονα, έναν ελεύθερο άξονα και ένα σχοινί, ζώνη, αλυσίδα ή καλώδιο. Ένα συγκρότημα σύνθετης τροχαλίας είναι ένας συνδυασμός των συστημάτων σταθερής και κινητής τροχαλίας. Αυτά τα σύνθετα συγκροτήματα μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την αξία μηχανικού πλεονεκτήματος σε ένα σύστημα.
Στους τομείς της κατασκευής, των μηχανικών, της βιομηχανίας και της αυτοκινητοβιομηχανίας, τα συγκροτήματα τροχαλιών ακολουθούν τα ίδια βασικά πρότυπα με τα απλά συστήματα τροχαλιών. Τα μέρη της τροχαλίας μπορεί να διαφέρουν ως προς την κατασκευή τους, τον τρόπο με τον οποίο ασκείται δύναμη και κατά πόσο η κατευθυντική κίνηση είναι συνεχής ή όχι. Ανάλογα με το για το οποίο χρησιμοποιείται μια τροχαλία, κάθε μεμονωμένο μέρος και κάθε ενέργεια προσαρμόζεται στο είδος της εργασίας που εκτελεί η τροχαλία.
Ένα συγκρότημα βαρούλκου και τροχαλίας σχοινιού, για παράδειγμα, μπορεί να αποτελείται από έναν ιμάντα τυλιγμένο σφιχτά γύρω από δύο άξονες/τροχούς. Ενώ ένας κινητήρας περιστρέφει έναν άξονα/τροχό, η τριβή από τον σφιχτά συνδεδεμένο ιμάντα κάνει τους δύο άξονες/τροχούς να περιστρέφονται ταυτόχρονα και απεριόριστα. Οι φλάντζες των αξόνων/τροχών μπορούν επίσης να έχουν αυλακώσεις προς τα μέσα ειδικά για να βεβαιωθείτε ότι ο ιμάντας δεν χαλαρώνει.
Τα συγκροτήματα τροχαλιών μπορούν επίσης να βρεθούν σε καθημερινά αντικείμενα όπως τα ποδήλατα, τα οποία χρησιμοποιούν ένα συγκρότημα τροχαλίας κίνησης αλυσίδας μεταξύ του πίσω τροχού και των πεντάλ. Στη βάση των πεντάλ και στον πίσω τροχό, υπάρχουν δύο άξονες που έχουν αυλακώσεις σε σχήμα «δοντιών», γύρω από τους οποίους τοποθετείται μια αλυσίδα για τη σύνδεση των δύο. Η αλυσίδα αποτελείται από αλληλένδετους κρίκους, όπου τα «δόντια» ταιριάζουν στα κενά μεταξύ των κρίκων. Όταν το ποδήλατο κάνει πεντάλ, ο άξονας στα πεντάλ τραβά τους κρίκους της αλυσίδας, περιστρέφοντας τόσο τον άξονα στα πεντάλ όσο και τον άξονα στο κέντρο του πίσω τροχού.