單頂凸輪軸在氣缸蓋內(nèi)布置凸輪軸，雙頂凸輪軸在氣缸蓋內(nèi)布置兩個凸輪軸。

無論是單頂凸輪軸發(fā)動機還是雙頂凸輪軸發(fā)動機，頂凸輪軸的設(shè)計都能使發(fā)動機轉(zhuǎn)速更高。單頂凸輪軸通過搖臂驅(qū)動進排氣門打開和關(guān)閉。雙頂凸輪軸控制進氣門和排氣門。

雙頂置凸輪軸是多氣門發(fā)動機必不可少的裝置，如果每缸有三到五個氣門，則必須存在雙頂置凸輪軸。

目前大部分發(fā)動機采用雙頂凸輪軸設(shè)計，每個氣缸有四個氣門、兩個進氣門和兩個排氣門。這種設(shè)計也是為了讓發(fā)動機進氣更多，排氣更徹底，提高發(fā)動機的工作效率，降低燃油消耗。

雙頂凸輪軸也可與進排氣門可變正時和進排氣門可變升程系統(tǒng)相匹配，進一步提高發(fā)動機效率和燃油經(jīng)濟性。因此，目前的發(fā)動機大多采用雙頂凸輪軸的設(shè)計。單頂凸輪軸的發(fā)動機幾乎看不見。一些技術(shù)年齡較大的發(fā)動機通常采用單頂凸輪軸。

一些v型氣缸的發(fā)動機甚至配備了四個凸輪軸。