Ένας άξονας διεύθυνσης είναι ένα από τα στοιχεία ενός οχήματος που συμβάλλει στην ικανότητά του να κατευθύνεται προς την επιθυμητή διαδρομή. Πιο συγκεκριμένα, ένας άξονας διεύθυνσης είναι ένας άξονας στον οποίο είναι τοποθετημένοι οι τροχοί ενός οχήματος. Έχει σταθερή θέση ενώ οι τροχοί περιστρέφονται γύρω του. Σκοπός ενός άξονα είναι να κλειδώσει τους τροχούς σε συγκεκριμένες θέσεις σε σχέση με τα άλλα γρανάζια ή τροχούς ενός οχήματος.
Οι άξονες αποτελούν ουσιαστικό μέρος ενός τροχοφόρου οχήματος επειδή συγκρατούν τους τροχούς στη θέση τους και τους επιτρέπουν να περιστρέφονται και να στρίβουν, κατευθύνοντας έτσι το όχημα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Κανονικά, το κέντρο του τροχού είναι εφοδιασμένο με ρουλεμάν ή δακτύλιο και στη συνέχεια στερεώνεται στον άξονα διεύθυνσης. Αυτός ο δακτύλιος ή το ρουλεμάν επιτρέπει στον τροχό να περιστρέφεται χωρίς να περιστρέφεται ο ίδιος ο άξονας. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι τροχοί είναι στερεωμένοι στον άξονα, με ρουλεμάν ή δακτυλίους να παρέχονται στα σημεία στερέωσης που στηρίζουν τον άξονα.
Οι άξονες του τιμονιού τυπικά πρέπει να είναι δομικά ισχυροί επειδή είναι υπεύθυνοι για τη μεταφορά του βάρους του οχήματος καθώς και για τυχόν πρόσθετο φορτίο στο όχημα. Ο άξονας απορροφά επίσης τις δυνάμεις επιτάχυνσης και φρεναρίσματος και τις μεταφέρει μακριά από τους τροχούς. Χωρίς τον άξονα, το βάρος και η δύναμη του οχήματος θα προκαλούσαν την ισοπέδωση των τροχών και την περιστροφή τους εκτός θέσης.
Υπάρχουν τρία είδη αξόνων στα οχήματα: ευθύγραμμος άξονας, σπασμένος άξονας και παράλληλος άξονας. Σε έναν ευθύ άξονα, ένας άξονας συνδέει δύο παράλληλους τροχούς που είναι στερεωμένοι στον άξονα. Ο άξονας ελέγχει την κατεύθυνση και τον ρυθμό περιστροφής του ζεύγους τροχών. Ο ίσιος άξονας διεύθυνσης είναι ευεργετικός για τη διατήρηση της ομοιόμορφης θέσης των τροχών και την εξίσου κατανομή του βάρους των μεγάλων φορτίων.
Σε σχεδιασμό χωρισμένου άξονα, κάθε τροχός είναι προσαρτημένος σε ξεχωριστό άξονα. Αυτό επιτρέπει σε κάθε τροχό να σταθεροποιείται στη θέση του αλλά με τη δυνατότητα να κινείται ανεξάρτητα από τον άλλο τροχό. Αυτός ο τύπος σχεδιασμού άξονα συναντάται συχνά σε επιβατικά αυτοκίνητα.
Με τους διαδοχικούς άξονες, πολλαπλοί άξονες τοποθετούνται ο ένας κοντά στον άλλο, προκειμένου να αυξηθεί η ικανότητα μεταφοράς βάρους ενός οχήματος. Τα μεγάλα φορτηγά χρησιμοποιούν συνήθως διαδοχικούς άξονες. Κάποια στρατιωτικά φορτηγά το κάνουν επίσης.
Ορισμένοι ιδιοκτήτες οχημάτων χρησιμοποιούν τα οχήματά τους για πιο ακραίες προσπάθειες που απαιτούν προσαρμοσμένους άξονες διεύθυνσης. Υπάρχουν καταστήματα που μπορούν να προσαρμόσουν έναν άξονα διεύθυνσης για ένα συγκεκριμένο όχημα, χρησιμοποιώντας διαμέτρους σωλήνων και πάχη που ταιριάζουν στο βάρος, το μέγεθος των ελαστικών και τις απαιτήσεις αντοχής. Για παράδειγμα, πολλοί λάτρεις του off-road μπορεί να αλλάξουν τους άξονές τους για να εξυπηρετήσουν συγκεκριμένο έδαφος.