Die Nockenwelle steuert den richtigen Zeitpunkt zum Öffnen oder Schließen der Einlass- und Auslassventile. Sie ist so konstruiert, dass für jedes Ventil ein Nocken zur Verfügung steht.
Dabei ist die Form des Nockens entscheidend für die Größe des Ventilhubs, den Öffnungswinkel des Ventils und die Bewegung während des Öffnungs- und Schließvorgangs.
Für verbesserte Leistungscharakteristik, niedrigen Verbrauch und zur Reduktion von Emissionen werden in vielen Motoren verstellbare Nockenwellen eingesetzt, die durch variable Steuerzeiten eine effizientere Verbrennung ermöglichen.
Dazu gibt es noch die Rollengeschleppte Ventilsteuerung; Zwischenstück (Abnehmer) zwischen Nockenwelle und Ventil; macht aus einer Kurvenbewegung eine lineare Bewegung. Der Englisch Begriff lautet „camshaft“