Dans chaque moteur à quatre temps, qu'il soit à essence ou au diesel, les soupapes d'admission et d'échappement sont commandées par des arbres à cames. Dans les moteurs plus anciens, dans lesquels chaque cylindre a sa soupape d'admission et sa soupape d'échappement, un arbre à cames est suffisant. Depuis le milieu des années 1980 on a une deuxième soupape d'aspiration et donc une seconde soupape d'échappement par cylindre. Ces ensembles à trois ou quatre soupapes doivent être contrôlés par un second arbre à cames.

En fonction de la conception, l'arbre à cames peut être installé dans des zones différentes du moteur. Sur les moteurs peu puissants, l'arbre à cames est entraîné directement par l'intermédiaire d'un pignon du vilebrequin. Il est souvent situé dans ou à proximité du carter de vilebrequin dans le bloc moteur, et va activer les soupapes grâce à des poussoirs. Dans les moteurs très puissants, l'arbre à cames peut être positionné au-dessous à côté du vilebrequin et sera entraîné par une roue dentée ou une chaîne de distribution. Le fonctionnement des bras oscillants individuels des soupapes des cylindres se déroule par basculement. Quand l'arbre à cames est monté par-dessus, on l'installe en tête du moteur, et on peut se passer des poussoirs alors.

Fondamentalement, l'arbre à cames tourne à la moitié de la vitesse du moteur, dans la mesure d'un cycle de travail à quatre coups d'un moteur à quatre temps.

La géométrie de l'arbre à cames est en grande partie responsable de la durée de l'ouverture de la vanne, c'est pourquoi des mesures sont prises quand il faut le remplacer. Un arbre plus fin ouvrira et fermera rapidement les vannes, comme dans les moteurs suralimentés avec turbocompresseurs.

Mais l'ouverture et la fermeture peuvent être réglés et adaptés quand le moteur tourne. Dans un moteur à cylindrée variable, on réalise le réglage de l'arbre à cames hydraulique avec une chaîne.

Les arbres à cames sont conçus pour durer la vie du moteur et sont habituellement remplacés en cas d'accidents ou pour changer les réglages du moteur.

L'arbre à cames, les lubrifiants ou les soupapes d'arbre à cames adaptés au moteur de votre voiture peuvent être trouvés dans la boutique en utilisant le numéro de série du véhicule. Lors du remplacement, n'oubliez pas que tous les joints, la courroie crantée et les tendeurs doivent être remplacés eux aussi.