El árbol de levas es una parte fundamental de un motor de pistón. Su función es controlar la apertura y el cierre de las válvulas. Si bien en un motor de cuatro tiempos gira a la mitad de la velocidad del cigüeñal (en un motor de dos tiempos gira a la misma velocidad), generalmente lo hace a alta velocidad y requiere un par motor considerable. Por lo tanto, su diseño exige una gran resistencia y soporte. Suele estar fabricado con aleación o acero aleado de alta calidad. El diseño del árbol de levas desempeña un papel crucial en el diseño del motor, ya que la ley de movimiento de las válvulas está directamente relacionada con la potencia y las características de funcionamiento del mismo.
El árbol de levas está sometido a cargas de impacto periódicas. La tensión de contacto entre la leva y la torreta es muy elevada, y la velocidad de deslizamiento relativa también es muy alta, por lo que el desgaste de la superficie de trabajo de la leva es considerable. En vista de esta situación, el muñón del árbol de levas y la superficie de trabajo de la leva deben tener una alta precisión dimensional, una baja rugosidad superficial y una rigidez suficiente, además de una alta resistencia al desgaste y una buena lubricación.
Los árboles de levas suelen forjarse en acero al carbono o aleado de alta calidad, pero también pueden fundirse en hierro fundido aleado o nodular. La superficie de trabajo del muñón y la leva se pulen después del tratamiento térmico.