轴的结构设计是确定轴的合理外形和全部结构尺寸，为轴设计的重要步骤。它由轴上安装零件类型、尺寸及其位置、零件的固定方式，载荷的性质、方向、大小及分布情况，轴承的类型与尺寸，轴的毛坯、制造和装配工艺、安装及运输，对轴的变形等因素有关。设计者可根据轴的具体要求进行设计，必要时可做几个方案进行比较，以便选出最佳设计方案，以下是一般轴结构设计原则：
1、节约材料，减轻重量，尽量采用等强度外形尺寸或大的截面系数的截面形状；
2、易于轴上零件精确定位、稳固、装配、拆卸和调整；
3、采用各种减少
应力集中和提高强度的结构措施；
4、便于加工制造和保证精度。
常见的轴根据轴的结构形状可分为
曲轴、直轴、软轴、实心轴、空心轴、刚性轴、挠性轴（软轴）。
直轴又可分为：①转轴，工作时既承受
弯矩又承受扭矩，是机械中最常见的轴，如各种
减速器中的轴等。②心轴，用来支承转动零件只承受弯矩而不传递扭矩，有些心轴转动，如铁路车辆的轴等，有些心轴则不转动，如支承滑轮的轴等。③传动轴，主要用来传递扭矩而不承受弯矩，如起重机移动机构中的长光轴、汽车的驱动轴等。轴的材料主要采用
碳素钢或合金钢，也可采用
球墨铸铁或合金铸铁等。轴的工作能力一般取决于强度和刚度，转速高时还取决于振动稳定性。