L'arbre à cames est l'arbre qui ouvre les soupapes d'admission et d'échappement du moteur à combustion interne, permettant ainsi le remplissage ou la vidange des cylindres. Un arbre à cames est un levier rotatif sur lequel se trouvent les cames.

Le nombre de cames sur l'arbre à cames dépend du nombre de cylindres dans une rangée du moteur et du nombre de soupapes par cylindre.