Un árbol de levas en un motor de combustión interna hace posible que las válvulas del motor se abran y cierren. El árbol de levas es un cilindro que se alinea con los cilindros del motor. Los lóbulos asimétricos del árbol de levas corresponden a las válvulas del motor. A medida que el árbol de levas gira, abre y cierra las válvulas del motor.
El eje de levas está conectado al cigüeñal del motor por la correa dentada. La correa dentada y el árbol de levas trabajan juntos para abrir las válvulas en coordinación con el movimiento de los pistones. Las correas dentadas deben revisarse y ajustarse regularmente. Cuando se rompe una correa dentada, el árbol de levas deja de girar. Cuando esto ocurre, los pistones pueden golpear una válvula mientras está cerrada, destruyendo funcionalmente el motor.
Los árboles de levas generalmente tienen velocidades variables que cambian a medida que cambia la velocidad del motor. La mayoría de los vehículos modernos tienen dos árboles de levas en cabeza, con un árbol de levas asignado a las válvulas de escape y un segundo a las válvulas de admisión. Típicamente, los motores V-6 y V-8 tienen doble árbol de levas en cabeza, mientras que los motores de 4 o 6 cilindros en línea más pequeños tienen un solo árbol de levas en cabeza. Los árboles de levas dobles permiten tener más válvulas en el motor, lo que aumenta el flujo de los gases de admisión y de escape. Este aumento del flujo aumenta la potencia del motor.