Zawór, który wpuszcza mieszankę do cylindra, to zawór wlotowy; ten, przez który uchodzą zużyte gazy, to zawór wydechowy. Są one zaprojektowane w taki sposób, aby otwierały się i zamykały w ściśle określonych momentach, co pozwala na efektywną pracę silnika przy wszystkich prędkościach obrotowych.
Operacja jest kontrolowana przez gruszkowate krzywki, zwane krzywkami, na obracającym się wale, wałku rozrządu, napędzanym przez łańcuch, pasek lub zestaw kół zębatych z wału korbowego.
Gdzie wałek rozrządu jest zamontowany w bloku silnika, małe metalowe cylindry popychacze siedzą w kanałach nad każdą krzywką, a od popychaczy metalowe popychacze rozciągają się w górę do głowicy cylindra. Górna część każdego popychacza styka się z wahaczem, który opiera się o trzonek zaworu, który jest utrzymywany w pozycji podniesionej (zamkniętej) przez silną sprężynę zwijaną – sprężynę zaworu.
Jak popychacz unosi się na krzywce, obraca wahacz, który popycha zawór w dół (otwarty) pod naciskiem sprężyny. Gdy płatek krzywki obraca się dalej, sprężyna zaworu działa, aby zamknąć zawór. Jest to tak zwany system górnozaworowy (OHV).
Niektóre silniki nie mają popychaczy; zawory są obsługiwane bardziej bezpośrednio przez pojedyncze lub podwójne wałki rozrządu w głowicy cylindra sam system górno-krzywkowy.
Jako że jest mniej ruchomych części między wałkiem rozrządu a zaworem, metoda górno-krzywkowa (OHC) jest bardziej wydajna i wytwarza więcej mocy dla danej pojemności silnika niż silnik z popychaczami, ponieważ może pracować przy wyższych prędkościach. Z obu systemów, musi być pewien luz w biegu operacyjnym, tak, że zawór może nadal zamknąć całkowicie, gdy części zostały rozszerzone przez ciepło.
Ustawiony luz popychacza jest niezbędne między trzonkiem zaworu i dźwigni lub krzywki, aby umożliwić rozszerzenie. Luz popychacza jest bardzo różny w różnych samochodach, a błędna regulacja może mieć poważne skutki.
Jeśli luz jest zbyt duży, zawory otwierają się późno i zamykają się wcześnie, zmniejszając moc i zwiększając hałas silnika.
Zbyt mały luz uniemożliwia prawidłowe zamknięcie zaworów, co w konsekwencji prowadzi do utraty kompresji.
Niektóre silniki mają popychacze samonastawne, które są obsługiwane hydraulicznie przez ciśnienie oleju silnikowego.
Popychacze samonastawne są również dostępne w wersjach z silnikiem o niższym ciśnieniu.