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Das Differentialgetriebe (bzw. Differenzialgetriebe), auch Ausgleichsgetriebe kurz Differential (bzw. Differenzial) genannt, wird bei Kurvenfahrt von mehrspurigen Fahrzeugen benötigt, da ein außenliegendes Rad einen längeren Weg zurücklegen muss als eines innen in der Kurve. Würde man das mit einer starren Achse komplett verhindern (sperren), würde es zu einem „Hoppeln“ kommen, enge Kurvenfahrt wäre nahezu unmöglich. Deswegen haben nur simple Go-Karts, Dragster oder Autos zum Driften oder Auf-2-Rädern-fahren einen starren Durchtrieb, und Traktoren aktivieren ihre Differentialsperre nur in schwerem Gelände.
Verwirklicht wird der Ausgleich durch ein Umlaufrädergetriebe (Planetengetriebe) oder ein Kegelrad-Differentialgetriebe, jeweils mit einem Antrieb von der Motorseite auf zwei Abtriebe (Verteilgetriebe) für zwei Räder oder zwei Achsen. Die beiden Abtriebe laufen im Normalfall, der Geradeausfahrt, gleich schnell, bei Bedarf leicht unterschiedlich schnell. Den Extremfall, dass ein Rad stehen bleibt während das andere doppelt so schnell dreht, gilt es meist zu vermeiden. Der tritt bei vielen PKW mit offenem Differenzial auf wenn ein Rad auf Eis oder Schlamm am Straßenrand weniger Haftung hat und hilflos durchdreht, oder wenn bei sportlicher Fahrt in Kurven das entlastete innere Rad durchdreht. In diesem Fall bekommt das andere Rad, das ggf. auf Asphalt noch genug Haftung hätte, allerdings fast keine Antriebskraft mehr zugeteilt und das Fahrzeug bleibt entweder hilflos und kraftlos stehen, oder der Rennwagen „bekommt seine Kraft nicht auf den Boden“. Je mehr der Ausgleich begrenzt wird, durch eine Bremswirkung im Ausgleichsgetriebe, oder durch gezieltes Abbremsen nur des durchdrehenden Rades (Traktionskontrolle), desto mehr Kraft (Drehmoment) bekommt das andere Rad zugeteilt, und das Fahrzeug fährt wie gewünscht.
Ein Ausgleichsgetriebe mit gewisser Bremswirkung wird im Englischen zutreffend „begrenzter-Schlupf-Differential“ genannt, limited slip differential (LSD) während der deutschsprachige Begriff Sperrdifferential oft missverstanden wird durch Verwechslung mit der Differentialsperre die auf 100 % Sperrwirkung umschaltet. Tatsächlich liegen die üblichen „Sperr“-Wirkungen im Bereich 20 % bis 40 %[1], wobei z. B. die BMW E30 der 1980er Jahre 25 %[2] serienmäßig (M3) oder als Extra hatten.