Zawory desmodromiczne to zawory silników spalinowych, które są zamykane za pomocą mechanicznego siłownika, a nie bardziej konwencjonalnej sprężyny. Ta metoda uruchamiania wykorzystuje oddzielne wahacze do otwierania i zamykania. Te wahacze są albo napędzane oddzielnymi występami na wspólnym wałku rozrządu, albo dwoma oddzielnymi wałkami rozrządu. Zawory desmodromiczne opracowano w celu przeciwdziałania problemom pękania sprężyn zaworowych i pływania zaworowego w wysokoobrotowych silnikach o wysokich osiągach. Ostatnie postępy inżynieryjne i metalurgiczne rozwiązały jednak te problemy, a zawory desmodromiczne są obecnie używane tylko przez niewielką grupę producentów silników.
Konwencjonalne układy zaworów wlotowych i wylotowych silnika spalinowego wewnętrznego spalania wykorzystują wahacz napędzany wałkiem rozrządu do wciskania i otwierania zaworu wbrew naciskowi sprężyny. Kiedy wahacz się unosi, sprężyna przywraca zawór do pozycji zamkniętej. Te sprężyny zaworowe są narażone na znaczne naprężenia; zanim zasady zmęczenia metalu zostały w pełni zrozumiane, pękanie sprężyn zaworowych było powszechne, szczególnie w silnikach o wysokich prędkościach obrotowych. Zawory desmodromiczne zostały opracowane w celu rozwiązania tego i innych typowych problemów z wydajnością związanych z zaworami. System opierał się na dwóch wahaczach na zawór, jednym do otwierania zaworu i drugim, który go ponownie zamykał, całkowicie eliminując w ten sposób potrzebę sprężyny zaworowej.
Wahacze były napędzane albo pojedynczym wałkiem rozrządu z oddzielnymi otwartymi i zamkniętymi krzywkami dla każdego zaworu, albo dwoma oddzielnymi wałkami rozrządu. Ta metoda uruchamiania zaworów rozwiązała również inny powszechny problem związany z zaworami: pływak zaworu. Zjawisko to występuje, gdy bezwładność zaworu przy dużych prędkościach uniemożliwia sprężynie zamknięcie go, zanim tłok osiągnie górne martwe położenie (TDC). Poza poważną utratą ciśnienia w cylindrze i wynikającymi z tego negatywnymi skutkami działania, pływak zaworu może spowodować, że tłok wpłynie na otwarty zawór, wyginając w ten sposób trzpień zaworu i potencjalnie uszkadzając tłok. System zaworów desmodromicznych nie musi zmagać się ze statyczną energią sprężyny, dzięki czemu całkowicie eliminuje pływanie zaworu.
Chociaż generalnie skuteczne, zawory desmodromiczne są zazwyczaj droższe w instalacji i konserwacji oraz są głośne, szczególnie w silnikach z czterema lub więcej cylindrami. To, wraz z problemami pływaka zaworu i awarii sprężyn, zostało prawie całkowicie wyeliminowane przez współczesną inżynierię. Ponadto technologie metalurgiczne spowodowały, że system stał się w dużej mierze przestarzały. Jednak niektórzy producenci, tacy jak Ducati, nadal produkują silniki zaworowe „desmo” do swoich motocykli wyścigowych. W rzeczywistości Ducati zwyciężyło w Mistrzostwach Świata Superbike dopiero w 2008 roku na motocyklach z silnikami zaworowymi desmodromic.