Les arbres à cames sont des arbres rotatifs équipés de lobes précisément façonnés – les cames – qui contrôlent l'ouverture et la fermeture des soupapes d'admission et d'échappement du moteur. Situés dans la ou les culasses, les arbres à cames déterminent le calage et le levée des soupapes, influençant directement les caractéristiques de performance du moteur. Ils sont entraînés par le vilebrequin via une courroie, une chaîne ou des engrenages de distribution, assurant un fonctionnement synchronisé. Les arbres à cames peuvent utiliser diverses conceptions de cames – incluant des configurations à simple, double ou variable de calage des soupapes (VVT) – afin d'optimiser le flux d'air pour des régimes moteur et des charges spécifiques. La construction implique généralement des alliages d'acier trempé avec des profils de cames et des paliers rectifiés avec précision pour assurer la durabilité et une actionnement précis des soupapes.