SOHC為「Single Over-Head Camshaft」的頭字母縮寫，DOHC的D則是Double。在DOHC尚不普及的1970年代，很多時候也不叫SOHC，而是以OHC來代表。SOHC的凸輪軸為一支，DOHC則有兩支。

以一支凸輪軸包辦進氣門和排氣門的驅動，是有箇中學問的，古早時代的回流式引擎凸輪軸上設有多個凸輪，直接壓動氣門挺桿，橫流式則將氣門以V形配置，因此使用了蹺蹺板狀的搖臂，但回流式也有為了降低引擎高度而使用搖臂的例子。

SOHC的凸輪軸驅動方式由早期使用齒輪進化到鍊條驅動，然後再到使用鋼帶。DOHC是在進氣門及排氣門各自設有專屬的凸輪軸，這種布局會讓氣門成為V形配置，因此必然是橫流結構，這種布局可以優化進排氣的效率，所以採用DOHC較佳。

兩支凸輪軸各自負責進氣門和排氣門的驅動。圖為使用每汽缸四氣門的橫流式引擎，如今大多數的引擎皆採用此種布局。

SOHC和DOHC的前身 

在凸輪軸設置於引擎頂部的概念出現以前，早期開發的引擎氣門布局為側置式，朝向上方的氣門由下方的推桿來控制開閉。接著出現的OHV是將氣門設置於引擎頂部，由更長的推桿來驅動。從1960年代開始普及的SOHC則將凸輪軸也設置於引擎頂部，當時DOHC還是很特殊款式的引擎才有的機械結構。

早期的引擎氣門設置於汽缸頂的側面，然後進化至圖中的OHV（Over-Head Valve）。

1900年代Mercedes的側置氣門引擎，推桿設置於汽缸本體之外。

Gottlieb Daimler最早取得專利的內燃機結構圖。排氣門位於汽缸側面朝下。