Contrairement à un arbre à cames en tête, un arbre à cames latéral actionne les soupapes par l’intermédiaire d’une ou plusieurs pièces mécaniques...

L’arbre à cames est donc placé dans le bloc-moteur parallèlement au vilebrequin, et entraîné par ce dernier grâce à une chaîne ou à un jeu de pignons ; il tourne deux fois moins vite.

Lorsque l’arbre à cames tourne, la came, qui est une sorte d’excentrique, exerce une pression sur le poussoir qui se trouve forcé vers le haut (voir dessin) ; c’est grâce à une tige assez longue que le mouvement est transmis du culbuteur qui le renvoie à la queue de la soupape. Une fois dépassé le sommet de la came en cours de rotation, c’est le ressort qui referme la soupape.

L’ensemble des pièces en mouvement étant soumis à des dilatations dues à la chaleur, une vis de réglage sur le culbuteur permet de limiter au minimum le jeu afin d’obtenir une marche silencieuse.

Pour diminuer encore le bruit, certains constructeurs ont utilisé des poussoirs de longueur variable en marche.

Ce type de moteur/culasse a été largement utilisé dans le secteur des véhicules particuliers des années 50 à la fin du siècle (ex : Renault 4, Renault Twingo).