輪胎動平衡的原理主要涉及到輪胎旋轉時的質量分布不均勻性。當輪胎高速旋轉時，由於質量分布不均勻，會形成動不平衡狀態，這會導致車輛在行駛中車輪抖動、方向盤震動等現象。動平衡機通過啟動電機驅動輪胎旋轉，利用輪胎內部的不平衡參數，將輪胎各方向上施加在壓電感測器上的離心力轉化為電信號。計算機系統對這些信號進行分析，計算出不平衡量的大小和參數的最小位置，並通過顯示系統顯示出來。最後，通過人工或輔助裝置在相應位置進行增重或減重，以達到動平衡的目的。
動平衡機是典型的機電一體化設備，包括機械本體、驅動部分、傳動部分、信號採集部分和中央處理單元。這些部分各司其職，相互協作，以實現對輪胎或車輪總成的動平衡檢測。
動平衡分為靜平衡和動平衡兩種。靜平衡是指將質量分布均勻的車輪總成安裝在軸頸上，確保車輪上某一特定點在任何位置上都能處於靜止狀態。在這種情況下，車輪總成被認為是靜態平衡的。而動平衡則是指在車輪轉動時，實現軸向質量平衡，以減少動態不平衡帶來的影響。