Дифференциа́льный механи́зм, механизм, в котором результирующее движение равно сумме или разности составляющих движений. В дифференциальных механизмах с одной степенью свободы составляющие движения кинематически связаны и осуществляются одним приводом, а результирующее получается как разность этих движений. Такие механизмы применяются для получения малых точных перемещений или больших сил (в приборах, металлорежущих станках и т.п.).
В дифференциальных механизмах с двумя и более степенями свободы составляющие движения независимы и выполняются каждый своим звеном. Самый распространенный из таких механизмов — дифференциальный механизм с коническими зубчатыми колесами (обычно называемый просто дифференциалом), применяемый в автомобилях и других транспортных машинах, механических приводах и т.п.