在汽車工程中，多氣門或多氣門發動機是指每個氣缸有兩個以上的氣門。多氣門發動機具有更好的呼吸功能，并可能比雙氣門發動機以更高的轉速（RPM）運行，提供更多的動力。

多氣門發動機設計每缸有三個、四個或五個氣門，以達到提高性能的目的。任何四沖程內燃機每缸至少需要兩個氣門：一個用于吸入空氣（通常還有燃料），另一個用于排出燃燒的氣體。增加氣門可以增加氣門面積，改善進氣和排氣的流動，從而提高燃燒、容積效率和動力輸出。多氣門的幾何形狀使火花塞在燃燒室內處于理想的位置，以實現最佳的火焰傳播。多氣門發動機往往有較小的氣門，其往復質量較低，這可以減少每個凸輪葉的磨損，并允許從更高的轉速獲得更多的動力，而沒有氣門反彈的危險。一些發動機被設計成在略微不同的時間打開每個進氣閥，這增加了湍流，在發動機低速時改善了空氣和燃料的混合。更多的氣門還能為氣缸蓋提供額外的冷卻。多氣門發動機的缺點是制造成本增加，而且由于氣門桿密封圈數量較多，機油消耗可能增加。一些SOHC多氣門發動機（如馬自達B8-ME）使用一個叉形搖臂來驅動兩個氣門（一般是排氣門），這樣就需要較少的凸輪葉，以降低制造成本。

這有一個大的排氣閥和兩個小的進氣閥。三氣門布局允許比雙氣門缸蓋更好的呼吸，但大排氣門導致轉速限制不高于雙氣門缸蓋。這種設計的制造成本可能比四氣門設計的成本低。三氣門設計在20世紀80年代末和90年代初很常見；從2004年起，福特F系列卡車和福特SUV中使用的主氣門布置。杜卡迪ST3V型雙缸車采用了三氣門缸蓋。

這是最常見的多氣門類型，有兩個排氣閥和兩個類似（或稍大）的進氣閥。與三氣門缸蓋相比，這種設計允許類似的呼吸，而且由于小的排氣閥允許高轉速，這種設計非常適用于高功率輸出。

不太常見的是五氣門氣缸蓋，有兩個排氣閥和三個進氣閥。所有五個氣門的尺寸都差不多。這種設計允許出色的呼吸，而且，由于每個氣門都很小，理論上可以實現高轉速和非常高的功率輸出。盡管與四氣門發動機相比，五氣門設計應該有更高的xxx轉速，而且三個進氣口應該提供有效的氣缸填充和高氣體湍流（這兩個特征都很理想），但有人質疑五氣門配置是否比四氣門設計具有成本效益。直接噴射的興起也可能使五氣門機頭更難設計，因為噴射器必須占用機頭的一些空間。在制造了幾年五氣門的Genesis發動機之后，雅馬哈又恢復了更便宜的四氣門設計，五氣門發動機的例子有奧迪公司生產的各種1.8L20vT發動機、法拉利DinoV8的后期版本和豐田公司非常罕見的1.6L4A-GE發動機。

對于圓柱形缸徑和等面積大小的氣門來說，超過五個氣門的數量增加會使氣門的總面積減少。下表顯示了不同氣門數量的有效面積在氣缸內徑中的比例。這些百分比是基于簡單的幾何形狀，沒有考慮到火花塞或噴油器的孔口，但這些空隙通常會被安置在無法用于氣門的死角。另外，在實踐中，在每缸有偶數個氣門的機頭中，進氣門往往比排氣門大。2=50%3=64%4=68%5=68%6=66%7=64%8=61%替代技術渦輪增壓和超級增壓也是改善發動機呼吸的技術，可以代替多氣門發動機，或與之結合使用。這同樣適用于可變氣門正時和可變長度的進氣歧管。旋轉氣門也提供了改善發動機呼吸和高轉速的性能，但這些都不是很成功。作為發動機調校的一部分，氣缸蓋端口也被用來改善發動機性能。1914年以前的汽車和卡車1908年的ArièsVT賽車有1.4升的增壓單缸發動機，每缸有四個氣門的減震系統。(來源：[1])1910年的Isotta-FraschiniTipoKM有一個10.6升的直列四缸發動機，帶有單頂置凸輪軸和每缸四閥門。