Die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors setzt die geradlinige Auf- und Abbewegung des Kolbens im Zylinder in eine Drehbewegung um und leitet diese über den Primäranrtieb an die Kupplung und das Getriebe weiter.
Kolben und Kurbelwelle sind über das Pleuel miteinander verbunden. Am oberen Ende ist das Pleuel im Kolben gelagert, das untere Ende des Pleuels greift am Hubzapfen der Kurbelwelle an. Der Hubzapfenversatz, das heißt der Abstand des Hubzapfens von der Kurbelwellenmitte, bestimmt den Hub des Kolbens (siehe auch "[http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php/Ventiltrieb_und_Hubraum Hubraum]").
Die Kurbelwangen, zwischen denen der Hubzapfen sitzt, sind als Ausgleichsgewichte ausgebildet, um die rotierenden Massen von Hubzapfen und unterem Teil des Pleuels, sowie die oszillierenden Massen des oberen Pleuelteils und des Kolbens zu kompensieren und somit Vibrationen zu verhindern. Die Kurbelwelle ist über die sogenannten Hauptlager im Motorgehäuses gelagert. Über den Primärantrieb gibt sie die Motorleistung an die Kupplung und das Getriebe weiter. Manchmal ist eine der Kurbelwangen als Zahnrad für den Primärantrieb ausgebildet. Bei Viertaktmotoren treibt die Kurbelwelle zudem die Nockenwellen an.
Bei fast allen Mehrzylindermotoren sind die einzelnen Hubzapfen gegeneinander versetzt angeordnet. Eine Ausnahme machen nur echte V-Motoren, bei ihnen lagern beide Pleuel auf nur einem Hubzapfen.