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气门机构的构成
最基本的气门机构是由凸轮轴、气门摇臂、气门弹簧、气门导管、气门本体及气门座所组成。 气门机构与曲轴的关系 气门机构运作的动力来源是来自引擎的曲轴，由连接于气缸曲轴上的时规齿盘以时规炼条来带动连接于凸轮轴末端的另一个时规齿盘，两个齿盘的齿比是1:2，也就是说经过四个行程后曲轴转了720°，而凸轮轴只转了360°。有了这些驱动装置，凸轮轴便能随著引擎运转而转动，平时因为气门弹簧的弹力作用而关著的气门，当凸轮轴上的凸轮转到凸面时，由凸轮推动气门摇臂，气门便被打开，之后再随著凸面的离开及气门弹簧的作用而关闭。凸轮轴转速是引擎转速的1/2，而进排气门也就因固定的凸轮角度而呆板的工作著。
引擎运转的基础典型
在谈气门机构的工作特性之前，我们必须再确认一次四行程引擎的四个行程：进气、压缩、爆发、排气周而复始。 进气时进气门打开，活塞由上往下，有如针筒作用一般将空气吸入气缸。压缩时进气门关闭，此时气缸形成一密闭的空间，活塞由下往上压缩油气，而压缩比就是活塞在下死点和上死点时气缸容积比例。 油气压缩后，火星塞点火引燃油气产生爆发，由爆发后产生的大量气体将活塞往下推到下死点。爆发也是引擎四个行程中唯一的动力产生行程，其他三个行程都是需要消耗动力的，这也就是为什么四行程引擎比二行程引擎"反应慢"的原因，因为二行程引擎每两个行程就有一次是动力产生行程，而四行程则四次才有一次。爆发过后，排气门打开，活塞由下往上推将气缸内燃烧后的癈气排出，活塞到上死点后关闭排气门，并打开进气门，准备下一次的进气。
气门正时
引擎运转时活塞与气门运动之间相对关系的基础典型在现实的引擎运转时却会遇到几个问题：首先进气门从打开到进气之前会有延迟，因为进气是由于活塞向下先形成真空，进而由于气缸内外压力不同才使油气被吸入气缸内。（各位若有使用针筒吸过墨水，你便可清楚这一过程。）此气门从开始动作到完全打开也需要时间，而基于上述原因，若能让进气门在活塞向下之前先打开，则将可充分利用这整个的进气行程。 如果排气门在排气行程尚未开始时先打开，可以减少活塞上升时的阻力，此外活塞由下而上到达上死点时，气缸内的癈气并未能完全的排出，这时若将排气门关闭的时间延后，便可利用由进气门引入的新鲜油气，将残余的癈气"挤"出去，尽量减少癈气的残留影响引擎的动力输出。以上气门与活塞间的相对关系若以具体的图形来表示，就称为‘气门正时图’。而早开的进气门和晚关的排气门会造成有进排气门同时打开的重叠情况，称为‘气门重叠（Valve overlap）。引擎高转速运转时若能增加气门重叠角度，将可抵消因高速运转而凸显的进气延迟现象（其实高、低转速时进气延迟的时间是大约相同的，只不过高转速时进气时间缩短，则进气延迟所占的时间比例便相对提高）。但气门重叠角度大的‘高转速型凸轮’，虽然具有较佳的高转速动力表现，但在低转速运转时，将因为气缸真空度不足及吸入油气的流失而造成容积效率降低，导致低转速动力不足、怠速运转不稳的后遗症。
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