Eine Ausgleichswelle dient dazu, Vibrationen und Motorgeräusche zu reduzieren. Bei einem Verbrennungsmotor, sei es nun Benzin oder Dieselmotor, kommt es durch die Auf – und Abwärtsbewegung der Kolben zu großen Schwingungen an der Kurbelwelle. Deshalb werden bei einigen Motoren ein oder zwei Ausgleichswellen eingebaut. Sie werden direkt von der Kurbelwelle über Kette, Zahnriemen oder mitunter auch Zahnräder angetrieben. Die Ausgleichswellen sind mit Gewichten bestückt, die den Schwingungen der Kolben entgegen wirken. Um die Effizienz zu erhöhen, ist es erforderlich, dass sich die Ausgleichswelle mit der doppelten Drehzahl dreht wie die Kurbelwelle.

Beim sogenannten Lancaster-Ausgleich gibt es zwei Ausgleichswellen, die gegenläufig drehen. Sie werden häufig bei Motoren eingesetzt, bei denen sich die beiden äußeren und die beiden inneren Kolben jeweils parallel bewegen. Die Gegengewichte sind auf den beiden Wellen so angeordnet, dass sich die Kräfte nahezu komplett ausgleichen. Auf diese Weise wird ein extrem laufruhiger Motor erschaffen.

Bei Motoren, die ohne Ausgleichswelle betrieben werden, kommt es häufig zu sehr starken Vibrationen, die sich auch auf die Kupplung und das Getriebe auswirken. Unter Umständen kann es sogar zu Beschädigungen kommen.