兩者的配氣方式不同，鏈條機是頂置凸輪，凸輪軸在氣缸頭頂端，曲軸透過正時鏈條來控制凸輪軸，進而控制氣門的開閉；頂杆機是下置凸輪，曲軸直接透過齒輪驅動凸輪軸，凸輪軸再透過下搖臂，經氣門頂杆控制上搖臂，再來控制氣門工作。相對來說，頂杆機的傳遞節點較多，容易出現噪音大、震動大的情況，且高速時可能影響配氣，造成高速加速性和動力不同鏈條機。現在的頂杆機大多隻用在低端、低價和老款車型上，以及一些沒有鏈條機生產能力的小廠、雜牌車，新款和高階車型大多是鏈條機的。

頂杆機和鏈條機的配氣機構的結構不同， 鏈條機只是在配氣機構的結構不同，和扭距大小沒有必然關係。

從結構上講，鏈條機更先進。鏈條機在相同排量下能透過提高轉速，加大功率。體積小自重輕，機械負荷小，點火精確，能夠結合很多先進技術一起使用。所以高效能大排跑車基本都是鏈條機，但同時對製造技術要求也更高。頂杆機本身不適合高轉速，所以揚長避短，多數把汽缸做成缸徑小行程大，這樣扭距增大了，而且避開高轉速缺陷，中低轉速（常用區域）時扭距大，加速有力，爬坡效能強，實用性好。鏈條機也可以作成這樣，最簡單的方法改變一下缸徑和行程就ok了，但是高轉速效能頂杆機就比不上鍊條機了。鏈條機一般側重高轉速功率輸出（不改變汽缸容量的情況下加大缸徑，縮短行程有利於提高轉速，物理常識：單位時間作工次數多，當然輸出功率大咯），靠提高轉速增加力量，鏈條機高轉速下的爆發力是厲害的，所以賽車要在8000～10000左右轉才開始發揮威力。機械原理和製造技術是相生相伴的，不可分割的。鏈條機先進，但對技術要求高，加工精度要求高，很難把質量做好（主要對國內廠商來說），所以通常鏈條機毛病多，那是因為某些廠的製造技術不過關。而頂杆機結構簡單（從機械上來說：越簡單則越可靠），容易維護保養，所以通常中國產頂杆機比鏈條機毛病少。換句話說，原理上鍊條機絕對比頂杆機好，但實際取決於製造技術，造得好的頂杆機肯定比粗製濫造的鏈條機強。如果質量都好，只能說“小排量車”頂杆機由於原理上的侷限更側重中低轉速的扭距輸出，實用性好。