在活塞發動機中，正時皮帶（也稱為凸輪皮帶）或正時鏈條或正時齒輪組用于同步曲軸和凸輪軸的旋轉。 這種同步可確保發動機的閥門根據活塞的位置在正確的時間打開和關閉。

在大多數活塞發動機中，凸輪軸與曲軸機械連接。 曲軸驅動凸輪軸（通過正時皮帶、正時鏈條或推桿），進而驅動進氣門和排氣門。 這些閥門允許發動機吸入空氣（或空氣/燃料混合物）并呼出廢氣。

最常見的傳動裝置是齒形橡膠帶、金屬正時鏈條或一組齒輪。 皮帶/鏈條/齒輪的齒與曲軸和凸輪軸嚙合，從而使它們的運動同步。

在許多較舊的頂置氣門發動機中，凸輪軸位于曲軸附近的機體中，因此通常使用簡單的齒輪系統來驅動凸輪軸。 頂置凸輪軸發動機大多使用正時皮帶或正時鏈條，因為它們更適合長距離傳輸驅動。

同步帶一詞通常是指橡膠齒形帶。 同步帶的優點通常是成本較低、摩擦損失減少、噪音較小，而且皮帶傳統上不需要潤滑。 主要缺點是皮帶會隨著時間的推移而磨損，因此建議定期更換皮帶。 通常建議同時更換發動機的水泵，因為在更換正時皮帶的過程中水泵也容易磨損并且容易接近。

正時皮帶通常位于發動機前面，并且通常位于蓋子后面以防止灰塵和碎屑進入。在某些發動機設計中，正時皮帶也可用于驅動其他部件，例如水泵和油泵。

正時皮帶通常由橡膠制成，但有些皮帶由聚氨酯或氯丁橡膠制成。 皮帶的結構由繩索纖維（作為受拉構件）增強，齒面由織物覆蓋層增強。

橡膠會隨著溫度升高和與機油接觸而降解。 因此，在熱的或泄漏的發動機中，同步帶的預期壽命會降低。 此外，增強繩索的壽命也會受到水和防凍劑的影響，因此能夠暴露在水中的安全帶能夠迅速將水排出很重要。

較舊的皮帶具有梯形齒，導致齒磨損率高。 較新的制造技術允許彎曲的牙齒更安靜且使用壽命更長。

制造商規格的正時皮帶可能會在高轉速下拉伸，從而延遲凸輪，從而延遲點火。 更強壯的售后皮帶不會拉伸，并且會保留時間。 在設計同步帶時，較寬的皮帶會增加其強度，而較窄的皮帶會減輕重量和摩擦。

同步帶的常見故障模式是齒條脫落（留下光滑的皮帶部分，驅動齒輪將在此處滑動）或纖維芯的分層和散開。 由于高強度纖維的特性，皮帶斷裂并不常見。 通常被忽視的是，與油和油脂混合的碎屑和污垢會在皮帶和材料處緩慢磨損，從而加快磨損過程，導致皮帶過早失效。

由于缺乏更換橡膠同步帶的定期維護任務，金屬正時鏈條在 1990 年代以來生產的汽車發動機中變得更加普遍。 雖然鏈條本身的磨損很小，但鏈條的潤滑或張緊器和導鏈器的故障會導致維護問題。