凸輪軸是活塞發動機里的一個部件。它的作用是控制氣門的開啟和閉合動作。雖然在四沖程發動機里凸輪軸的轉速是曲軸的一半（在二沖程發動機中凸輪軸的轉速與曲軸相同），不過通常它的轉速依然很高，而且需要承受很大的扭矩，因此設計中對凸輪軸在強度和支撐方面的要求很高，其材質一般是特種鑄鐵，偶爾也有采用鍛件的。由于氣門運動規律關系到一臺發動機的動力和運轉特性，因此凸輪軸設計在發動機的設計過程中占據著十分重要的地位。