Η βαλβίδα καλαμιού είναι μια συσκευή που επιτρέπει στα υγρά να ρέουν προς τη μία κατεύθυνση αλλά όχι προς την άλλη. Αυτές οι μονοκατευθυντικές βαλβίδες αντεπιστροφής έχουν χρησιμοποιηθεί σε μεγάλο μέρος της ανθρώπινης ιστορίας, εμφανίστηκαν αρχικά ως εξάρτημα σε αντλίες νερού και αργότερα χρησιμοποιήθηκαν σε αντικείμενα όπως σφυρηλάτηση φυσούνας και μουσικά όργανα. Μια άλλη κοινή σύγχρονη χρήση της βαλβίδας καλαμιού είναι σε δίχρονους βενζινοκινητήρες, όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται σε μοτοσυκλέτες, καρτ και χλοοκοπτικά. Οι δίχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούν συχνά βαλβίδες καλαμιού για να αφήσουν αέρα και καύσιμο στον στροφαλοθάλαμο. Δεδομένου ότι η βαλβίδα δεν θα επιτρέψει στα υγρά να περάσουν προς την άλλη κατεύθυνση, ο θάλαμος καύσης στη συνέχεια σφραγίζεται αποτελεσματικά για τη διαδρομή ισχύος.
Οι πρώιμες βαλβίδες καλαμιών ήταν συνήθως απλές στην κατασκευή, συχνά αποτελούμενες από ένα απλό δερμάτινο πτερύγιο. Αυτές οι βαλβίδες χρησιμοποιήθηκαν σε εφαρμογές όπως αντλίες νερού, επιτρέποντας στο υγρό να περάσει ελεύθερα μέσα από το πτερύγιο προς μία κατεύθυνση, ενώ η πίεση θα εξανάγκαζε το πτερύγιο να κλείσει και να εμποδίσει την κίνηση από την άλλη. Αργότερα οι βαλβίδες καλαμιού λειτουργούσαν με τον ίδιο περίπου τρόπο όταν συμπεριλήφθηκαν σε φυσητήρες σφυρηλάτησης. Μια πολύ απλή βαλβίδα πτερυγίου θα επέτρεπε τον αέρα να εισέλθει στη φυσούνα όταν απλώνονταν, στη συνέχεια θα έκλεινε καθώς συσπώνονταν έτσι ώστε ο αέρας να μπορεί να εισχωρήσει με δύναμη στο σφυρηλάτηση.
Οι εφαρμογές δίχρονων κινητήρων χρησιμοποιούν συχνά βαλβίδες καλαμιού που λειτουργούν σύμφωνα με αυτές τις ίδιες βασικές αρχές, αν και συνήθως είναι κατασκευασμένες από υψηλής τεχνολογίας, ανθεκτικά υλικά. Ορισμένες βαλβίδες καλαμιού που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές απόδοσης είναι κατασκευασμένες από ανθρακονήματα και άλλα σύνθετα υλικά, με αποτέλεσμα εξαρτήματα που είναι ελαφριά, εύκαμπτα και ανθεκτικά στη φθορά. Αυτό μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε αγώνες καρτ, μοτοσικλετών και άλλων οχημάτων.
Η ειδική λειτουργία μιας βαλβίδας καλαμιού σε έναν δίχρονο κινητήρα είναι συνήθως να ρυθμίζει την είσοδο καυσίμου και αέρα στον στροφαλοθάλαμο. Μια βαλβίδα αντεπιστροφής μπορεί να επιτρέψει στο μείγμα να εισέλθει, ενώ ταυτόχρονα διατηρεί ζεστά, υψηλής θερμοκρασίας αέρια καύσης από τη διαφυγή. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω της δράσης του κινούμενου εμβόλου. Όταν το έμβολο κινείται προς μία κατεύθυνση, μπορεί να δημιουργήσει ένα κενό στον στροφαλοθάλαμο που επιτρέπει στον αέρα και το καύσιμο να εισέλθουν μέσω της βαλβίδας καλαμιού. Στη συνέχεια, όταν το έμβολο κινείται προς την άλλη κατεύθυνση, η πίεση εντός του στροφαλοθαλάμου αυξάνεται και η βαλβίδα κλείνει αναγκαστικά.
Ορισμένοι κινητήρες χρησιμοποιούν πιο ακριβείς περιστροφικές βαλβίδες αντί για βαλβίδες καλαμιού. Ένας κινητήρας με βαλβίδα καλαμιού θα λειτουργεί συνήθως καλά σε ένα ευρύ φάσμα στροφών κινητήρα, ενώ ένας εξοπλισμένος με περιστροφική βαλβίδα μπορεί να αποδίδει καλύτερα σε ένα συγκεκριμένο εύρος στροφών. Η βαλβίδα καλαμιού έχει επίσης τα πρόσθετα πλεονεκτήματα ότι είναι πιο απλή στο σχεδιασμό και είναι συνήθως λιγότερο δαπανηρή. Ορισμένοι κινητήρες χρησιμοποιούν επίσης μια διαμόρφωση πολλαπλών μικρών βαλβίδων καλαμιών που μπορούν να προσεγγίσουν την απόδοση μιας περιστροφικής βαλβίδας.