Kotalno trenje je uporovna sila, ki upočasni gibanje krogle, valja ali kolesa, ki potuje v ravni črti po ravni površini. Ta sila je v veliki meri posledica lastnosti materiala predmeta in površine, s katero je v stiku. Deformacije ali nepravilnosti v predmetu ali površini so pomembni dejavniki, ki vplivajo na velikost kotalnega trenja, tako kot na kontaktno območje med obema.
Na površini večine stvari so majhne nepravilnosti, ne glede na to, kako gladke se zdijo. Ko je predmet v mirovanju v stiku s površino, se te nepravilnosti ujamejo med seboj in se uprejo gibanju. To je statično trenje.
Količina sile, ki deluje na predmet, da sproži gibanje, mora zadostovati za premagovanje statičnega trenja. Da ostane v gibanju, mora predmet v gibanju premagati upor, ki ga povzročajo nepravilnosti. Ta upor je kinetično trenje.
Ko sta materiala, ki sestavljata predmet in površino, relativno toga, je v obliki predmeta ali elastičnosti površine majhna deformacija. V tem primeru sta primarna dejavnika, ki določata kotalno trenje, statično ali kinetično trenje in molekularno trenje. Molekularno trenje ni produkt površinskih nepravilnosti, temveč kemične vezi in električnih interakcij.
Manj togi materiali lahko dovolijo, da se predmet ali površina zaradi njihove interakcije deformira v obliki ali elastičnosti. Predmet, kot je pnevmatika ali košarkarska žoga, se lahko med kotaljenjem deformira. Sprememba oblike mehkega predmeta, ki se premika po trdi površini, poveča površino stika predmeta s površino. Kinetično trenje se poveča, poveča pa se tudi velikost kotalnega trenja.
Če je površina, po kateri potuje predmet, mehka ali elastična, se bo predmet pogreznil v površino in se mora s silo prebiti skozi. To je znano kot učinek oranja in je v tej okoliščini glavna sestavina kotalnega trenja. Sila upora ni enakomerno porazdeljena po območju stika s predmetom. Deformacija površine je največja v smeri gibanja predmeta. To dejansko poveča statično trenje in s tem trenje kotaljenja.
Če sta tako predmet kot površina elastična, je interakcija med obema relativna in ju je mogoče manipulirati za želeni rezultat. Deformacija oblike predmeta lahko naredi elastičnost površine bolj obvladljivo. Pogosto je lažje voziti avto po mehki umazaniji, če so na primer pnevmatike na avtomobilu manj kot popolnoma napolnjene.