Tannhjul er hjul med takkete kantar, tenner, som passar inn i tilsvarande tenner på andre tannhjul. Tennene grip inn i kvarandre i eit glidelåssystem, og det eine kan få det andre hjulet til å røra på seg. Ein bruker tannhjul i utvekslingar eller girsystem. Tannhjula kan stå på same plan, som på bildet, eller vera bøygde.
Når tannhjula roterer saman, overfører det drivande hjulet rotasjon til eit anna hjul. Dersom hjulet som blir rotert er mindre, vil det gå rundt fortare enn det store; dersom tilhøvet er motsett, skjer det omvendte.