Ett hjul och en axel, taget som ett par, utgör den viktigaste av alla enkla maskiner. En axel är en cylindrisk stång och ett hjul är ett cirkulärt, skivformat föremål med ett hål i mitten som är precis rätt storlek för att ta emot axeln. De flesta axlar är designade för att ha ett hjul i vardera änden. Hjulen snurrar runt axeln, som är fäst på någon typ av fordon. Uppfinningen av hjulet är en av de viktigaste i människans historia, liknande i betydelse upptäckten av eld och utvecklingen av skrift och elektricitet.
De tidigaste avbildningarna av hjulförsedda fordon är från omkring 3500 f.Kr. Hjulfordon dök upp, ungefär samtidigt, i vad som nu är Ryssland, Mesopotamien och Europa, så den exakta platsen för dess ursprung är okänd. Det är möjligt att hjulet och axeln har sitt ursprung ännu tidigare än så här, men det finns inga arkeologiska bevis som varken bekräftar eller motbevisar detta.
Denna enkla maskin ger en enorm mekanisk fördel i att utföra arbetet med att flytta föremål från en plats till en annan. Genom att vrida på en axel övervinner hjulet friktionen som skulle genereras av att dra lasten som det bär. Den mekaniska fördelen med ett hjul uppnås genom att applicera någon form av kraft på hjulet runt dess axel. De tidigaste hjulfordonen var vagnar och enkla vagnar, dragna av människor, hästar eller andra djur.
I modern tid kan man hitta ett hjul och en axel i dussintals applikationer med liten ansträngning. Bilar, cyklar och nästan alla andra former av marktransporter använder denna enkla maskin. Även flygplan använder hjul och axlar på sina landningsställ. Kontorsstolar, skottkärror och rullskridskor använder alla varianter av denna enhet.
Under århundradena, sedan deras uppfinning, har hjulet och axeln anpassats till ett antal användningsområden med många förbättringar och anpassningar. Ett ankarspel var en vanlig anordning, med hjälp av ett rep lindat runt en tjock axel. Genom att vrida på hjulet, som ofta var försett med handtag placerade runt dess omkrets, uppnåddes en stor mekanisk fördel, vilket gjorde att tunga laster kunde flyttas eller lyftas. Kugghjul i kombination med hjul och axlar gör att kraften kan multipliceras mellan kraftkällan och hjulet. En enkel cykel till exempel kan ge en mekanisk fördel med en faktor som är flera gånger det arbete som läggs på pedalerna.