Kereta katup terdiri dari semua bagian dalam mesin pembakaran internal yang membuka dan menutup katup mesin. Tanpa katup, mesin tidak dapat menerima udara dan bahan bakar yang diperlukan untuk menggerakkan mobil. Katup juga memungkinkan campuran udara dan bahan bakar bekas keluar melalui sistem pembuangan setelah pembakaran. Kereta katup biasanya terdiri dari katup itu sendiri dan poros bubungan yang digunakan untuk memutarnya. Bagian lain bervariasi tergantung pada desain spesifik, tetapi masing-masing melakukan fungsi tertentu dalam menggerakkan katup.
Ketika mesin perlu menciptakan tenaga, ia harus melakukannya dengan menekan campuran udara dan bahan bakar ke dalam ruang kecil dan menyalakannya dengan percikan api. Silinder mesin melakukan pekerjaan ini di dalam ruang tertutup. Untuk memungkinkan udara dan bahan bakar masuk ke ruang ini, katup terbuka. Setelah campuran berada di dalam, katup menutup untuk membuat segel yang rapat. Setelah campuran menyala dan melepaskan energi untuk memutar roda mobil, katup lain terbuka untuk memungkinkan knalpot keluar.
Tiga desain umum yang berbeda digunakan dalam membuat fungsi kereta katup, dengan camshaft overhead yang paling sering digunakan pada kendaraan baru. Dalam jenis rangkaian katup ini, lobus kecil pada poros bubungan mendorong katup saat poros bubungan berputar dan ini menyebabkan katup membuka sementara. Camshaft dihubungkan oleh roda gigi atau sabuk ke poros engkol, yang memungkinkannya berputar tepat waktu dengan mesin. Ini memastikan katup membuka dan menutup tepat waktu dan mencegah mesin dari salah tembak. Versi lain dari camshaft overhead menggunakan bagian tambahan sebagai ganti lobus untuk membuka dan menutup katup.
Tipe kedua dari desain camshaft adalah cam-in-block. Ini beroperasi dengan cara yang sama seperti camshaft overhead dan membuka katup baik dengan mendorongnya atau mengaktifkan bagian tambahan untuk melakukan pekerjaan itu. Perbedaannya adalah desain cam-in-block menempatkan camshaft di dalam mesin, bukan di atasnya. Umumnya, bagian yang dikenal sebagai rocker arm dan pushrods mengaktifkan katup. Desain ketiga menggunakan mesin tanpa bubungan, yang bekerja tanpa menggunakan poros bubungan dan menggunakan metode yang berbeda, seperti sensor, untuk mengaktifkan katup.
Jika rangkaian katup tidak berfungsi dengan baik, dapat menyebabkan mesin macet. Ledakan di dalam bilik dapat terjadi terlalu dini atau terlambat. Dalam kedua kasus tersebut, mesin tidak menghasilkan banyak tenaga dan suku cadang dapat rusak seiring waktu karena kekuatan ledakan. Ketika pengemudi melihat mesin mobil menghasilkan tenaga yang lebih rendah, salah tembak, atau mengeluarkan suara aneh, dia harus memeriksakan mesinnya oleh mekanik untuk menghindari kerusakan yang lebih mahal.