Wał osi to wał z litej stali, który biegnie od mechanizmu różnicowego i przekładni w obudowie osi do koła. Wał osi jest używany w dwóch różnych konfiguracjach i może być prostym wałem z wypustami wykonanymi na każdym końcu, aby połączyć zarówno mechanizm różnicowy na jednym końcu, jak i kołnierz napędowy na drugim. Może to być również prosty wałek z wypustami wyciętymi w dyferencjale i kołnierzem po drugiej stronie do zamontowania koła na osi. Pierwszy typ jest stosowany głównie w konstrukcji osi wahadłowej, podczas gdy drugi jest powszechnie stosowany w samochodach osobowych i lekkich pickupach.
Ten wał jest zwykle najgrubszym kawałkiem stali na podwoziu pojazdu. Wał osi jest hartowany, aby wytrzymać siły skręcające układu napędowego i podtrzymać część masy pojazdu, aby jeszcze bardziej zwiększyć naturalną wytrzymałość stali użytej do produkcji osi. Każdy konkretny wał jest utwardzony w określony sposób, aby jak najlepiej wytrzymać cel, do którego jest przeznaczony. To utwardzenie jest kluczowym czynnikiem w tworzeniu osi, która nie pęknie pod wpływem naprężeń wynikających z użytkowania zgodnego z przeznaczeniem.
W typowym samochodzie osobowym kołnierz koła półosi jest obrobiony w samej osi i jest dostarczany jako pojedynczy element. Łożysko koła jest zwykle dociskane do zewnętrznego końca osi znajdującego się najbliżej kołnierza koła, a szpilki koła są instalowane przez kołnierz. Ta konstrukcja wykorzystuje łożysko koła do podtrzymywania ciężaru pojazdu poprzez umieszczenie łożyska koła na zewnętrznej krawędzi obudowy osi. W tej konfiguracji kołnierz osi zapewnia moc napędzającą pojazd do zespołu opony i koła.
W przypadku osi przelotowej półoś jest osią prostą z obrobionymi wypustami na każdym końcu. Ta oś, która jest powszechna w ciężkich samochodach ciężarowych oraz w zastosowaniach o wysokich osiągach i wyścigach, nie utrzymuje masy pojazdu. Zespół koła jest przymocowany do obudowy osi za pomocą wewnętrznego i zewnętrznego łożyska koła i swobodnie toczy się po nim, podtrzymując cały ciężar pojazdu. Wał jest wsuwany w rurę osi i do wielowypustowego mechanizmu różnicowego, podczas gdy kołnierz napędowy jest umieszczony na kole i nad zewnętrznym wypustem półosi. Po dokręceniu kołnierza oś napędza koło; Jeśli oś pęknie, koło nadal toczy się swobodnie.