凸輪軸是活塞發動機裏的一個部件。它的作用是控製氣門的開啟和閉合動作。
雖然在四衝程發動機裏凸輪軸的轉速是曲軸的一半（在二衝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麵的要求很高，其材質一般是高質量合金鋼或合金鋼。
由於氣門運動規律關係到一台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。