Wałek rozrządu jest używany głównie w silnikach tłokowych (spalinowych), gdzie jest jest częścią mechanizmu rozrządu zaworowego, służy do otwierania zaworów dolotowych i wydechowych zgodnie z harmonogramem projektowym. Choć jest to co raz rzadsze zjawisko, wałek rozrządu można spotkać w starych pompach wtryskowych, w których są używane do uruchamiania elementów pompy. Te elementy dostarczają paliwo do poszczególnych kolektorów dolotowych lub cylindrów.
Wałek rozrządu to pręt, który obraca się i ślizga po maszynie, aby zamienić ruch obrotowy w ruch liniowy. Ta zmiana ruchu jest realizowana przez wałek rozrządu przesuwający się coraz bardziej od osi obrotu, gdy wałek rozrządu jest popychany przez maszynę.
Wałek rozrządu kontroluje zarówno dopływ paliwa, jak i wydalanie spalin. Składa się z kilku promieniowych krzywek, z których każda przesuwa zawory dolotowe lub wydechowe. Ten wałek rozrządu jest połączony z wałem korbowym za pomocą paska, łańcucha lub kół zębatych. Zapewnia to stały czas zaworów w stosunku do ruchu tłoków.
Wałki rozrządu do silników samochodowych są odlewane w całości z żeliwa. W wyjątkowych przypadkach również kute ze stali, następnie obrabiane mechanicznie i częściowo utwardzane, do czego zwykle stosuje się proces hartowania indukcyjnego.
