Supapele desmodromice sunt supape de motor cu ardere internă care sunt închise de un actuator mecanic, mai degrabă decât de arcul mai convențional. Această metodă de acționare utilizează brațe culbutoare separate de deschidere și închidere. Aceste culbutoare sunt fie antrenate de lobi separați pe un arbore cu came comun, fie de doi arbori cu came individuale. Supapele desmodromice au fost dezvoltate pentru a contracara problemele legate de ruperea arcului supapei și de flotarea supapei la motoarele performante cu turații mari. Cu toate acestea, progresele recente în inginerie și metalurgie au abordat aceste probleme, iar supapele desmodromice sunt acum folosite doar de un grup mic de producători de motoare.
Aranjamentele convenționale ale supapelor de admisie și evacuare a motorului cu ardere internă utilizează un culbutor antrenat de arbore cu came pentru a deprima și deschide supapa împotriva presiunii arcului. Când culbutorul se ridică, arcul readuce supapa în poziția închisă. Aceste arcuri de supapă sunt expuse la solicitări considerabile; înainte ca principiile oboselii metalice să fie pe deplin înțelese, ruperea arcului supapei era obișnuită, în special la motoarele cu performanță de mare viteză. Supapele desmodrome au fost dezvoltate în încercarea de a aborda aceasta și alte probleme comune legate de performanță ale supapelor. Sistemul se baza pe două culbutori pentru fiecare supapă, unul pentru deschiderea supapei și unul care o închidea din nou, eliminând astfel complet necesitatea unui arc de supapă.
Culbutorii au fost acționați fie de un singur arbore cu came cu lobi individuali deschisi și închiși pentru fiecare supapă, fie de doi arbori cu came separate. Această metodă de acționare a supapei a eliminat și o altă problemă comună legată de supapă: plutitorul supapei. Acest fenomen are loc atunci când inerția supapei la viteze mari înfrânge capacitatea arcului de a-l închide înainte ca pistonul să atingă punctul mort superior (PMS). În afară de o pierdere gravă a presiunii cilindrului și de efectele sale negative ale performanței, plutitorul supapei poate face ca pistonul să afecteze supapa deschisă, îndoind astfel tija supapei și poate deteriora pistonul. Sistemul de supape desmodromice nu trebuie să se confrunte cu energia statică a arcului și, prin urmare, elimină cu totul plutirea supapei.
Deși în general eficiente, supapele desmodrome sunt de obicei mai scumpe de instalat și întreținut și sunt zgomotoase, în special la motoarele cu patru cilindri sau mai mult. Acest lucru, împreună cu problemele legate de plutirea supapei și de defecțiunea arcului, au fost aproape în întregime eliminate de ingineria modernă. Mai mult, tehnologiile metalurgice au făcut sistemul în mare parte depășit. Există, totuși, unii producători, cum ar fi Ducati, care încă mai produc motoare cu supape „desmo” pentru bicicletele lor de curse. De fapt, victoriile Ducati la Campionatele Mondiale de Superbike până în 2008 au fost obținute pe motociclete cu motoare cu supapă desmodromică.