シリンダー内に混合気を入れるバルブが吸気バルブ、使用済みのガスを排出するバルブが排気バルブです。
その動作は、クランクシャフトからチェーン、ベルト、またはギヤで駆動されるカムシャフトという回転軸にある、カムと呼ばれる梨地のローブで制御されている。
カムシャフトがエンジンブロックに取り付けられると、各カムの上の溝に小さな金属製のシリンダータペットが置かれ、タペットから金属製のプッシュロッドがシリンダーヘッドに伸びていく。 プッシュロッドの先端は、バルブのステムに当たるロッカーアームと合流し、バルブは強いコイル状のスプリング（バルブスプリング）によって持ち上げられた（閉じた）状態に保たれる。 さらにカムローブが回転すると、バルブスプリングはバルブを閉じる方向に働く。
プッシュロッドのないエンジンもあり、バルブはシリンダーヘッドのシングルまたはダブルカムシャフトによって直接操作されるオーバーヘッドカム方式である。
バルブステムとロッカーアームまたはカムの間には、膨張を考慮してあらかじめ設定された隙間のタペットクリアランスが必要である。
ギャップが大きすぎると、バルブは遅く開き、早く閉じるので、パワーが落ち、エンジン音が大きくなります。
ギャップが小さすぎると、バルブが適切に閉じず、結果として圧縮が失われます。