Les chaînes de distribution relient le vilebrequin et l'arbre à cames (ou les arbres à cames) à l'intérieur du moteur, synchronisant les mouvements des soupapes et des pistons. Contrairement aux courroies de distribution, elles utilisent des maillons en acier trempé pour une durabilité et une longévité accrues, nécessitant souvent un remplacement moins fréquent. Ces chaînes opèrent dans un carter dédié, généralement lubrifié par l'huile moteur, et intègrent des tendeurs hydrauliques pour maintenir un jeu correct. Les conceptions multi-maillons et les revêtements spécifiques sont des caractéristiques courantes destinées à réduire la friction et l'usure. Les systèmes de calage variable des soupapes (VVT) s'intègrent fréquemment à la chaîne de distribution pour ajuster le calage des arbres à cames afin d'optimiser les performances du moteur.