Un árbol de levas es un mecanismo formado por un eje en el que se colocan distintas levas, que pueden tener variadas formas y tamaños, y están orientadas de diferente manera para activar diferentes mecanismos a intervalos repetitivos, como por ejemplo válvulas o bombainyectores.
Suelen someterse a acabados superficiales con tratamiento térmico, austemperizado o cementado, por citar algunos, que sirven para endurecer la superficie del árbol pero no su núcleo y posteriormente son mecanizados para lograr el acabado deseado y la precisión requerida.
Posteriormente, sobre todo desde la aparición del motor diésel, el árbol de levas ha pasado a la culata: es el llamado sistema SOHC.
En la actualidad, prácticamente todos los motores poseen el árbol de levas montado en la culata.
Las válvulas pueden ir dispuestas de varias maneras respecto del cilindro, pero hay dos ubicaciones principales: laterales o en la culata.