描述了汽車輪胎或安裝輪胎的整個車輪（包括輪輞）內的質量分布。

當車輪旋轉時，其質量分布的不對稱性可能會導致其向輪軸施加周期性的力和扭矩，這可能會導致行駛干擾，通常是垂直和橫向振動，并且還可能導致方向盤振動。這種行駛擾動的頻率和大小通常隨速度增加，并且當車輪的旋轉頻率等于懸架的共振頻率時，車輛懸架可能會被激發。

輪胎平衡是通過兩種方法測量的：在工廠和修理廠，使用靜態平衡器和動態平衡器。失衡較大的輪胎將降級或報廢。在銷售點將輪胎安裝到車輪上時，將在平衡機上再次進行測量，并應用校正砝碼來抵消其綜合失衡。如果駕駛員感覺到過度振動，則輪胎可能會重新平衡。輪胎平衡不同于車輪定位。

靜態平衡要求車輪的質心位于其旋轉軸上，通常位于其安裝軸的中心。靜態平衡可以通過將輪胎放置在垂直，不旋轉的主軸上的靜態平衡機進行測量。如果輪胎的質心不在此垂直軸上，則重力將導致該軸偏斜。偏轉量表示不平衡的大小，偏轉的方向表示不平衡的角位置。在輪胎制造工廠中，靜電平衡器使用傳感器安裝到主軸組件上。在輪胎零售店中，靜態平衡器通常是不旋轉的氣泡平衡器，其中不平衡的大小和角度由充油的玻璃瞄準器中的中心氣泡指示。盡管一些缺少專用機器的非常小的商店仍在執行此過程，但在較大的商店中，它們已被機器取代。

動態平衡要求輪胎的慣性矩的主軸線與輪胎旋轉所繞的軸線（通常是輪胎安裝在其上的軸）對齊。在輪胎工廠中，輪胎和車輪安裝在平衡機測試輪上，組件以100 RPM（最新的高靈敏度傳感器為10至15 mph）或更高的300 RPM（典型的低靈敏度為55至60 mph）旋轉傳感器），不平衡力由傳感器測量。這些力分解為車輪內外平面的靜態和耦合值，并與不平衡公差（xxx允許制造極限）進行比較。如果不檢查輪胎，則有可能在其所安裝的車輛的懸架中引起振動。在輪胎零售店，在旋轉平衡器上檢查輪胎/車輪組件，旋轉平衡器確定不平衡的程度和角度。然后將平衡重安裝到車輪的外部和內部凸緣上。

盡管理論上動態平衡優于靜態平衡，但由于動態和靜態不平衡均可被測量和校正，因此其有效性因橡膠的柔韌性而受到爭議。自由紡紗機中的輪胎可能不會像在車輛上那樣遭受相同的離心變形，熱變形，重量和外傾角。因此，動態平衡可能會產生新的意外失衡。

傳統上，動態平衡需要從車輛上拆下車輪，但是現代汽車中安裝的傳感器（例如用于防抱死制動系統的傳感器）可以估算行駛時的不平衡狀態。

對于忽略由于其彈性而引起的變形的xxx近似而言，車輪是剛性轉子，其被約束為繞其軸旋轉。如果主軸車輪的轉動慣量不與軸對準，由于不對稱的質量分布，然后外部轉矩，垂直于軸，需要將車輪力，以繞所述軸旋轉。該附加扭矩必須由輪軸提供，并且其方向隨車輪連續旋轉。牛頓第三定律對扭矩的反作用施加到車軸上，將其傳遞到懸架上并可能導致振動。當平衡車輪時，汽車技術人員可以通過在車輪內輪輞和外輪輞上增加較小的質量，使主軸與車軸對齊，從而將振動降低到可接受的水平。

汽車中的振動可能由于多種原因而發生，例如車輪不平衡，不完善的輪胎或車輪形狀，制動脈動以及傳動系統，懸架或轉向組件磨損或松動。卡在輪胎胎面中或以其他方式粘附在輪胎或車輪上的異物，例如道路焦油、石頭、冰或雪，也可能導致暫時的不平衡和隨后的振動。

每年，汽車技術人員都會通過平衡它們來將數百萬個小砝碼固定在車輪上。傳統上，這些配重是用鉛制成的。據估計，從車輪上掉下來的鉛多達500,000磅，最終進入了環境。據美國環境保護署稱，全世界這些鉛的總量每年超過20,000噸，因此，鼓勵使用毒性較小的材料。在歐洲，自2005年起禁止使用鉛塊。在美國，一些州也禁止了它們。替代品是由包含鋅或銅的鉛合金制成的配重，或完全不含鉛的配重。另外，內部輪胎平衡產品是輪胎平衡的可行替代方案。這些產品是在輪胎安裝到輪輞時插入輪胎中的產品，因此無需使用錘子式配重或膠帶式配重。