十字曲軸是一種用於內燃機中的機械裝置，其特點是外觀形狀類似於“十”字，由一箇主軸和四個分支構成。這種裝置通過往復運動，將活塞的直線運動轉化爲旋轉運動，並通過連桿將動力傳遞給發動機曲軸。十字曲軸廣泛應用於汽車、船舶、航空等領域的內燃機中。
從曲軸側面看，十字曲軸的特點是每兩個曲柄之間的夾角爲90度而不是180度，這使得其輪廓看起來像一箇“十字”，因此得名十字曲軸。這種設計使得各缸點火的曲軸之間的夾角爲90度，在圓周爲360度的曲軸旋轉週期內，點火密度分佈更加均勻，從而減少了振動。此外，由於十字曲軸的曲軸相位更近，動力死角被錯開，使得扭矩輸出更加線性。每個氣缸都採用單獨的點火和供油系統，這使得結構相對複雜，成本也高於普通的平面曲軸。
十字曲軸的設計改變了曲軸的慣性位置，使得動力輸出更加平穩。與傳統一字曲軸相比，十字曲軸能夠提供更加線性和平順的動力輸出，減少了傳統曲軸的震動，實現了全段都有動力輸出的效果。