Wałem Cardana nazywamy połączenia dwóch lub więcej wałów za pomocą przegubów Cardana. Służą one do łączenia wałów w osiach przecinających się pod kątem. Wały połączone przegubem Cardana nie tworzą układu równobieżnego. Oznacza to, że przy stałej prędkości obrotowej wału czynnego (napędzającego) wał bierny (napędzany) obraca się ze zmienną prędkością. Wahania prędkości obrotowej wału biernego rosną wraz ze wzrostem kąta odchylenia osi wałów. Stosowanie pojedynczych przegubów Cardana do łączenia wałów jest dopuszczalne przy małych kątach odchylenia, małych momentach bezwładności i niewielkich prędkościach obrotowych.

Wały przegubowe służą do łączenia wałów o osiach przecinających się pod kątem oraz wałów o osiach równoległych. Na wał przegubowy składają się dwa przeguby Cardana połączone wałem pośrednim - zespół taki tworzy układ równobieżny. Oznacza to, że przy stałej prędkości wału czynnego, wał bierny również obraca się ze stałą prędkością jeżeli spełnione są następujące warunki:

# kąty odchylenia wałów w obu przegubach są sobie równe,
# widełki przegubów związanych z wałem pośrednim ustawione są w jednej płaszczyźnie,
# osie wszystkich trzech wałów (czynnego, pośredniego i biernego) są położone w jednej płaszczyźnie.

Jeżeli osie wałów nie leżą w jednej płaszczyźnie to należy przeprowadzić wnikliwą analizę kinematyczną i odpowiednio ustawić widełki na wale pośrednim - błędne ustawienie widełek powoduje przeniesienie nierównomierności ruchu z wału pośredniego na wał bierny i prowadzi do szybkiego zużycia łożysk, wielowypustów oraz zmęczeniowych pęknięć połączeń spawanych.