Уравновешивание паровоза применяется для снижения инерционных сил, вызванных движением частей паровой машины и вращением движущих колёс. При отсутствии уравновешивания горизонтальные силы инерции по мере увеличения скорости локомотива создают сопротивление движению, которое может превышать силу тяги машины; вертикальные силы инерции создают значительные колебания нагрузки от оси на рельс, что может привести к повреждению пути. Полные силы инерции движущего механизма могут достигать нескольких десятков тонн[1].
Уравновешивание паровоза в свою очередь помогает значительно снизить данные инерционные силы, что снижает вредное воздействие на путь, уменьшает износ конструкции самого локомотива, а также позволяет повысить конструкционную скорость.
Возвратно-поступательное движение от паровой машины через ползун и шатун передаётся на ведущую колёсную пару, при этом его ускорение имеет неравномерный характер и зависит от таких параметров, как угол поворота кривошипа, угол отклонения шатуна от оси цилиндра и возвышение оси цилиндра над осью колеса[3]. Однако такие ускорения создают и противоположно направленные силы инерции, которые ввиду большой массы движущего механизма могут достигать значительных величин, что может привести к снижению силы тяги и увеличению износа конструкции. Также изменение положений возвратно-поступательных частей машины при работе вызывает изменение их центра масс относительно общего центра тяжести паровоза[4][5].
Горизонтальные ускорения создают прежде всего подёргивание — направленное вдоль оси пути колебание силы тяги; благодаря силе трения колёс по рельсам, которое в значительной степени гасит это колебание, подёргивание почти не влияет на безопасность движения, включая вероятность разрыва поезда[5]. Однако оно отрицательно сказывается на прочности рамы и соединениях отдельных частей локомотива; к тому же с увеличением скорости движения частота колебаний возрастает, а следовательно износ конструкции усиливается[6].