一是为发动机储存能量，并用所储存的能量来使发动机完成非做功行程；二是使发动机向外界输出的转矩和转速尽量均匀。发动机由燃料燃烧产生的热能使活塞做功，从而使发动机的主轴旋转，旋转的主轴所具有的能量一部分通过离合器、传动轴最终传递给车轮，而另一部分能量则使飞轮高速旋转。由《高中物理》中的知识可以得知，飞轮的质量越大，半径越大，那么它储存的能量就越多。为了能使发动机中的活塞在不做功的冲程(进气、压缩、排气冲程)能够顺利地越过上、下止点，飞轮所储存的能量就需要达到一定数值，所以对飞轮的大小和重量就有了一定要求。
另一方面，由于发动机内部是由燃料在气缸内部剧烈燃烧从而对活塞做功，进而使主轴旋转的，然而每次燃料之间都有一定的时间间隔，这就势必会使发动机的输出转矩和转速有一定的波动性。为了减小这种波动性，也需要将飞轮质量做得足够大，因为质量大的飞轮具有较大的惯性，这样就能够使转速、转矩保持均匀平缓，也可以减轻发动机的振动。
飞轮具有较大转动惯量。由于发动机各个缸的做功是不连续的，所以发动机转速也是变化的。当发动机转速增高时，飞轮的动能增加，把能量贮蓄起来;当发动机转速降低时，飞轮动能减少，把能量释放出来。飞轮可以用来减少发动机运转过程的速度波动。
装在发动机曲轴后端，具有转动惯性，它的作用是将发动机能量储存起来，克服其他部件的阻力，使曲轴均匀旋转;通过安装在飞轮上的离合器，把发动机和汽车传动连接起来;与起动机接合，便于发动机起动。并且是曲轴位置传感和车速传感的集成处。