Der Zahnriemen ist ein wesentlicher Bestandteil der Motorsteuerung, welche die Aufgabe hat den Zustrom von Frischgas und die Abfuhr von Altgas zu regeln, so dass in den einzelnen Betriebszuständen die erforderlichen Abgas-, Verbrauchs- und Drehmomentanforderungen erreicht werden.
Beim Viertakt-Hubkolbenmotor werden Ventile für die Motorsteuerung benutzt, die von einer oder mehreren Nockenwellen betätigt werden. Die Kurbelwelle treibt über den Zahnriemen oder eine Steuerkette, Stirnräder bzw. Königswelle(n) die Nockenwelle(n) am Zylinderkopf an. Häufig wird der Zahnriemen über Umlenkrollen und Spannrollen geführt und treibt auch noch die Wasserpumpe an, so dass die Zirkulation des Kühlwasserkreislaufs und die damit verbundene Kühlung ebenfalls erfolgt. Es ist bei den meisten Kraftfahrzeugen, bei denen die Wasserpumpe über den Zahnriemen mit angetrieben werden sinnvoll, diese gleich mit auszutauschen, da der Arbeitsaufwand und die damit verbundenen Lohnkosten sehr hoch sind. Viele Anbieter, welche Autoteile und Autozubehör herstellen, haben oftmals einen Zahnriemensatz mit Wasserpumpe im Sortiment.
Die Länge des Zahnriemens aber auch bei Steuerketten, verändert sich nach längerem Betrieb. Die Wechselintervalle des Zahnriemens sind je nach Fahrzeugtyp unterschiedlich und sind im Wartungsheft des Fahrzeugs mit angegeben und sollten stets eingehalten werden. Ein gerissener Zahnriemen zieht oft einen großen Schaden nach sich. So können die Ventile in der geöffneten Stellung mit dem, durch die Kurbelwelle nach oben angetriebenen, Kolben kollidieren und gleichzeitig Schäden am Zylinderkopf bis hin zum Totalschaden des Motors hervorrufen.
