不同類型發動機的凸輪軸存在不少差異。

扁平型凸輪軸，其凸輪排列對稱，每個凸輪夾角相等，常見于高性能發動機，能提供更大氣門開口時間，增加進氣和排氣量。

十字型凸輪軸，凸輪呈十字排列，可增加發動機平穩性，減少振動和噪音。

平面型凸輪軸，凸輪排列平面對稱，也多見于高性能發動機，能提供更高轉速和更快響應速度。

OHV 底置凸輪軸發動機，凸輪軸在缸體內部，氣門機構純機械，通過挺桿、推桿和搖臂控制氣門開關，常見于美系大排量跑車和卡車，但這種設計移動部件多，增加發動機重量。

轎車發動機轉速快，為保證進排氣效率多采用頂置式氣門裝置。頂置式凸輪軸可縮短與氣門距離，簡化傳動機構，使發動機結構緊湊，提高傳動效率，但會拉大與曲軸距離，需鏈條及鏈輪帶動。

SOHC 單頂置凸輪軸，結構簡單，制造成本和維護成本低，市區行駛表現好，經濟省油，但高速動力儲備不足。

DOHC 雙頂置凸輪軸，結構復雜，每個氣缸多配氣門，高速動力強，排放效率高，但制造成本和維護成本高。

平平凸輪軸適合低功率發動機，制造成本低，低轉速動力輸出較好。

高低凸輪軸適合高功率發動機，凸度高，高轉速動力輸出高，制造成本高。

互補式凸輪軸結合前兩者，能在不同轉速范圍提供穩定動力輸出。