Η απλή τροχαλία είναι μία από τις έξι απλές μηχανές που χρησιμοποιούνται μόνες τους ή ως εξαρτήματα σε πιο σύνθετες μηχανές. Σε αντίθεση με τις σύνθετες τροχαλίες, οι απλές τροχαλίες χρησιμοποιούν μόνο ένα σχοινί, αλυσίδα ή ιμάντα για να μειώσουν την ποσότητα εργασίας που απαιτείται για την ανύψωση ή τη μετακίνηση ενός αντικειμένου, ανεξάρτητα από τον αριθμό των τροχαλιών που χρησιμοποιούνται μαζί. Αυτά τα μηχανήματα είναι εξαιρετικά χρήσιμα για την ανύψωση ή τη μετακίνηση βαρέων αντικειμένων. Η απλή τροχαλία εφευρέθηκε από τον Αρχιμήδη τον 3ο αιώνα πριν από την Κοινή Εποχή (Π.Κ.Χ.) και έχει προσαρμοστεί σε πολλές διαφορετικές χρήσεις, αν και ο σχεδιασμός της έχει αλλάξει ελάχιστα τις τελευταίες χιλιετίες.
Ένα σχοινί, ένας τροχός και ο άξονας είναι τα συστατικά μιας απλής τροχαλίας. Ο τροχός είναι στερεωμένος στον άξονα, που είναι το κέντρο της μηχανής και που επιτρέπει στον τροχό να περιστρέφεται ελεύθερα. Στη συνέχεια, το σχοινί περνάει γύρω από το εξωτερικό του τροχού, έτσι ώστε να αγγίζει περίπου το 50% της περιφέρειας του τροχού. Οι περισσότερες τροχαλίες έχουν μια άκρη με ένα χείλος ή ένα εξωτερικό περίβλημα για να μην γλιστράει το σχοινί.
Το ένα άκρο του σχοινιού είναι προσαρτημένο σε ένα αντικείμενο που πρέπει να σηκωθεί και το άλλο άκρο σε ένα άτομο, ζώο ή άλλη μηχανή που θα ασκήσει δύναμη στο αντικείμενο τραβώντας προς τα κάτω το σχοινί. Όλες οι τροχαλίες σε ένα σύστημα τοποθετούνται πάνω από το αντικείμενο που πρόκειται να ανυψωθεί, με τη χαμηλότερη τροχαλία ακριβώς πάνω από το αντικείμενο και την υψηλότερη τροχαλία στο μέγιστο ύψος στο οποίο μπορεί να ανυψωθεί το αντικείμενο. Με αρκετές τροχαλίες και ένα αρκετά μακρύ σχοινί, τα εξαιρετικά βαριά αντικείμενα μπορούν να σηκωθούν με ευκολία.
Σε ένα απλό σύστημα τροχαλιών, μια τροχαλία μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνη της ή πολλές από αυτές μπορούν να χρησιμοποιηθούν μαζί. Εάν υπάρχουν πολλές τροχαλίες σε ένα σύστημα, απέχουν κατακόρυφα η μία από την άλλη και το σχοινί κινείται εναλλάξ από μια ψηλότερη τροχαλία σε μια χαμηλότερη. Μια απλή απλή τροχαλία μειώνει την ποσότητα εργασίας που απαιτείται για τη μετακίνηση ενός αντικειμένου επιτρέποντας σε ένα άτομο να ασκεί δύναμη σε μια κίνηση προς τα κάτω ενώ σηκώνει ένα αντικείμενο προς τα πάνω. Αυτή η ενέργεια ακυρώνει τη δύναμη της βαρύτητας που ασκεί το αντικείμενο, καθιστώντας ευκολότερη την ανύψωσή του. Η χρήση περισσότερων από μία τροχαλιών μειώνει την ποσότητα της δύναμης που απαιτείται για την ανύψωση ενός αντικειμένου κατά το ήμισυ κάθε φορά που προστίθεται μια τροχαλία, αν και απαιτείται επίσης διπλάσιο σχοινί.