Trục cam trong động cơ đốt trong giúp các van của động cơ có thể đóng và mở. Trục cam là một xylanh thẳng hàng với các xylanh của động cơ. Các thùy không đối xứng của trục cam tương ứng với các van của động cơ. Khi trục cam quay, nó sẽ mở và đóng các van của động cơ.
Trục cam được nối với trục khuỷu của động cơ bằng đai định thời. Đai thời gian và trục cam phối hợp với nhau để mở các van phối hợp với sự vuốt ve của các piston. Đai định thời phải được kiểm tra và điều chỉnh thường xuyên. Khi đai thời gian bị đứt, trục cam ngừng quay. Khi điều này xảy ra, các pít-tông có thể va vào van trong khi nó đang đóng, phá hủy chức năng của động cơ.
Trục cam thường có tốc độ thay đổi được thay đổi khi tốc độ của động cơ thay đổi. Hầu hết các loại xe hiện đại đều có trục cam kép trên cao, với một trục cam được gán cho van xả và trục cam thứ hai cho van nạp. Thông thường, động cơ V-6 và V-8 có trục cam kép trên cao, trong khi động cơ 4 hoặc 6 xi-lanh thẳng hàng nhỏ hơn có trục cam đơn. Trục cam kép giúp động cơ có nhiều van hơn, làm tăng lưu lượng của cả khí nạp và khí thải. Lưu lượng tăng này làm tăng công suất của động cơ.