正时皮带的作用是起到承上启下的，上部连接是发动机缸盖的正时轮、下部连接是曲轴正时轮；正时轮连接的是凸轮轴，这个凸轮轴上有凸轮，它的接触点是小摇臂，摇臂通过正时皮带带来的动力产生压力，起到顶起的作用；顶起进气门的作用是让雾化的汽油进入缸体，顶起排气门的时候是让废气排出缸体；当凸轮轴凹陷（注：不是凸起的地方）的地方同时接触小摇臂的时候，这时候进气门、排气门都关闭，压缩比产生、分电器打火，内燃开始并产生动力！
汽车发动机工作过程中，在汽缸内不断发生进气、压缩、爆炸、排气四个过程，并且，每个步骤的时机都要与活塞的运动状态和位置相配合，使进气与排气及活塞升降相互协调起来，正时皮带在发动机里面扮演了一个“桥梁”的作用，在曲轴的带动下将力量传递给相应机件。有许多车为正时系统工作稳定，采用金属链条来替代皮带。由于车辆正时齿形皮带断裂后会造成发动机内部气门损坏，危害较大，故一般厂家都对正时皮带规定有更换周期。
正时皮带于60年代出现,用于大多数4缸车，并越来越多应用于V6发动机上。正时带初应用于凸轮顶置发动机上，与传统正时链相比，正时皮带更易损坏。