Tannhjul er hjul med tenner som overfører mekanisk kraft fra en aksel til en annen. Tannhjul har som regel enten en utvendig eller en innvendig krans med tenner. Tennene griper inn i tilsvarende mellomrom på et annet tannhjul og overfører dermed kraft til akselen som det andre tannhjulet sitter på.

Tannhjul funnet på landbruksredskaper

Ved å bruke tannhjul med forskjellig antall tenner, kan man både endre rotasjonsretning, -hastighet og kraftmomentet som kan overføres til neste aksling. Dette er prinsipp i alle former for gearutvekslinger, fra en enkel sveivekran («stubbebryter») til girkasser og urverk.