汽车飞轮的主要作用是储存发动机做功冲程外的能量和惯性。在曲轴的动力输出端，也就是连变速箱和连接做功设备的那边。飞轮具有较大转动惯量。由于发动机各个缸的做功是不连续的，所以发动机转速也是变化的。

从外观设计上看，飞轮是一个转动惯量非常大的盘状零件，其净重都聚集在轮边沿处，那样便是为了能确保用较小的本身净重造成大的转动惯量，因而飞轮的一个关键功能便是储存动能。不论是单缸发动机或是四冲程汽车发动机，在其中进气口、缩小、排气管四冲程都必须耗费动能，仅有做功冲程混合气体才能够促进活塞杆輸出驱动力，因而作功全过程都不可以持续起來，汽车发动机运行就会有一些起伏。

而安裝飞轮后，就可以运用飞轮的惯性力，充足缓存每一次做功輸出的驱动力，协助活塞杆运作过上下止点，将每一次的作功持续起來，确保汽车发动机运行得更为稳定。

此外，飞轮还起着向外传送能源的功效。根据在飞轮上安裝皮带盘就可以根据传动带组织来运用汽车发动机的驱动力。