汽车车轮的运动，看似简单，实则蕴含着物理学中旋转与平移运动的完美结合，是车辆实现行驶功能的核心所在，它不仅仅是“滚动”二字所能概括的,而是多种运动形式的协同作用。
最直观的运动形式是旋转运动，当汽车行驶时，车轮绕着其自身的轴心进行转动，这种旋转运动使得车轮能够不断地与地面接触、分离，从而推动车辆前进或后退，我们可以将车轮的轴心想象成一个固定的中心点，车轮上的每一个质点都在围绕这个中心点做圆周运动，越靠近轴心的质点，运动轨迹的半径越小，线速度也越小；而轮胎外侧的质点，则拥有最大的运动轨迹半径和线速度，这种旋转是车辆动力的直接体现，发动机或电动机输出的扭矩，通过传动系统最终传递给车轮,驱动其旋转。
伴随着车轮的旋转，车辆整体会产生平移运动，也就是我们常说的直线运动或曲线运动，当车轮在地面上纯滚动时（假设没有打滑），车轮轴心（也就是车轴）的运动轨迹是一条直线（直线行驶时）或曲线（转向时），这种平移运动的速度，正是车轮轴心前进的速度，也就是我们所说的车速，值得注意的是，在纯滚动条件下，车轮轴心的平移速度，与车轮旋转时其外侧一点的线速度是相等的，这一点可以通过车轮的周长和转速来理解：车轮每旋转一周，其轴心前进的距离就等于车轮的周长（2πr，r为车轮半径），转速越快，单位时间内车轮旋转的圈数越多，轴心前进的距离就越长,车速也就越快。
车轮的运动并非总是如此理想的“纯滚动”，在特定情况下，还会出现滑动或滑动趋势，汽车在冰雪路面上起步时，尽管发动机驱动车轮旋转，但由于地面附着力不足，车轮会在地面上打滑，此时车轮的旋转速度大于其轴心的平移速度，我们称之为“滑转”，反之，当汽车紧急制动时，如果制动力过大超过地面附着力，车轮会停止旋转，但车辆由于惯性仍会向前滑动，此时轴心的平移速度大于车轮的旋转速度（为零），这便是“滑移”，这两种情况都是旋转运动与平移运动不协调的表现,会影响车辆的操控性和安全性。
当汽车转向时，车轮的运动更为复杂，车轮不仅要做旋转运动和随车身的平移运动，还要围绕一个转向中心进行偏转，对于转向轮来说，其运动可以看作是绕转向节轴线的旋转（使车轮改变方向）以及随车辆整体的运动和自身滚动的合成，为了确保所有车轮都能在转向时以不同的半径滚动而不发生滑动，汽车通常采用转向梯形等机构，使内外侧车轮的偏转角度略有不同，内侧车轮偏转角度大于外侧车轮,这是一种精巧的运动学设计。
汽车车轮的运动是旋转运动与平移运动的有机结合，辅以必要的转向偏转和复杂的滑动情况，它将发动机的动力有效地转化为车辆前进的动力，并通过与地面的相互作用，实现车辆的加速、减速、转向等各种行驶状态，正是这种看似平凡却蕴含着深刻物理原理的运动，支撑着汽车在现代社会中高效、便捷地穿梭，成为我们生活中不可或缺的伙伴，理解车轮的运动，不仅能让我们更好地认识汽车的工作原理，也能让我们更安全、更理性地驾驶汽车。