轴向位移，也称为串轴，是指 沿着轴的方向上的位移。总位移可能不在这一个轴线上，我们可以将位移按平行、垂直轴两个方向正交分解，在平行轴方向上的位移就是轴向位移。轴向位移反映的是汽轮机转动部分和静止部分的相对位置，轴向位移变化，也是定子和转子轴向相对位置发生了变化。全冷状态下一般以转子推力盘紧贴推力瓦为零位，向发电机为正，反之为负，汽轮机转子沿轴向移动的距离就叫轴向位移。
轴向位移和胀差是两个不同的概念。轴位移指的是轴的位移量，而胀差则指的是轴相对于汽缸的相对膨胀量。一般轴向位移变化时其数值较小，轴向位移为正值时，大轴向发电机方向移，若此时汽缸膨胀远小于轴的膨胀，差胀不一定向正值方向变化；如果机组参数不变，负荷稳定，差胀与轴向位移不发生变化。机组启停过程中及蒸汽参数变化时，差胀将会发生变化，由于负荷的变化而轴向位移也一定发生变化。运行中轴向位移变化，必然引起差胀的变化。