圆形车轮在滚动时具有独特的物理优势，即在同等滚动距离下，圆形的做功效率最高且受到的阻力最小。这种几何特性使得车辆在行进过程中更加省力，因此自行车和汽车普遍采用圆形车轮设计。
为什么汽车和自行车的车轮都是圆的
这种垂直方向的反复抬升会导致车辆行驶轨迹变成上下起伏的折线，而非平直的线条。这种剧烈的颠簸不仅会大幅增加燃油或能源的消耗，造成严重的资源浪费，同时也会让车内乘客经历极不舒适的乘坐体验，感到晕眩和难受。
即便现代技术如蒸汽、柴油或核能动力能够勉强拖动方形车轮，但在漫长的历史演进中，先民们为了减轻劳动强度并提高运输速度，自然会选择阻力最小、最省力的圆形设计。因此，圆形车轮是物理规律与历史经验共同选择的最佳结果。
假如车轮是方形而非圆形，车辆在行驶时会面临严重的效率问题和舒适度问题。当方形车轮滚动时，每经过一个顶点，车辆都需要克服重力将车身向上抬起，这意味除了水平前进的位移功外，还要额外消耗大量能量进行垂直方向的举升。
从历史发展的角度来看，车轮的应用非常悠久，经历了从人力、畜力牵引到现代蒸汽、内燃机驱动的转变。在早期缺乏强大动力的情况下，如果车轮是方形的，驾车人或动物就必须不断将沉重的车辆抬来抬去以抵消重力影响，这不仅效率极低，而且对人力或畜力来说是难以承受的巨大负担。