Supaapa care permite intrarea amestecului în cilindru este supapa de admisie; cea prin care ies gazele uzate este supapa de evacuare. Acestea sunt proiectate să se deschidă și să se închidă la momente precise, pentru a permite motorului să funcționeze eficient la toate turațiile.
Operațiunea este controlată de lobi în formă de pară, numiți came, pe un arbore rotativ, arborele cu came, acționat de un lanț, o curea sau un set de angrenaje de la arborele cotit.
În locul în care arborele cu came este montat în blocul motor, mici tușe cilindrice metalice sunt așezate în canale deasupra fiecărei came, iar de la tușe, tije de împingere metalice se extind în sus în capul cilindrului. Partea superioară a fiecărei tije de împingere întâlnește un culbutor care se sprijină pe tija unei supape, care este menținută într-o poziție ridicată (închisă) de un arc spiralat puternic, arcul supapei.
Cum tija de împingere se ridică pe came, ea face să pivoteze culbutorul, care împinge supapa în jos (deschisă) împotriva presiunii arcului său. Pe măsură ce lobul camei se rotește mai departe, resortul supapei acționează pentru a închide supapa. Acesta se numește sistem cu supape în cap (OHV).
Câteva motoare nu au tije de împingere; supapele sunt acționate mai direct de arbori cu came simple sau duble din capul cilindrului însuși sistemul cu came în cap.
Ca urmare a faptului că există mai puține piese în mișcare între arborele cu came și supapă, metoda cu came în cap (OHC) este mai eficientă și produce mai multă putere pentru o capacitate dată a motorului decât un motor cu tije de împingere, deoarece poate funcționa la turații mai mari. Cu oricare dintre cele două sisteme, trebuie să existe un anumit joc liber în angrenajul de acționare, astfel încât supapa să se poată închide în continuare complet atunci când piesele s-au expandat din cauza căldurii.
Este esențial să existe un joc prestabilit între tija supapei și culbutor sau came, pentru a permite expansiunea. Jocurile de la nivelul tijelor variază foarte mult de la o mașină la alta, iar o reglare defectuoasă poate avea efecte grave.
Dacă jocul este prea mare, supapele se deschid târziu și se închid devreme, reducând puterea și crescând zgomotul motorului.
Un joc prea mic împiedică supapele să se închidă corect, cu o pierdere de compresie consecventă.
Câteva motoare au tije autoreglabile, care sunt acționate hidraulic de presiunea uleiului motorului.