第二次世界大戦前後までの黎明期の車両用エンジンは、ポペットバルブはシリンダーと平行に逆さの状態で配置された。これは一般的にはサイドバルブ(SV)と呼ばれ、シリンダーヘッドの外形が平たかったためにしばしばフラットヘッドとも呼ばれた。この形式は極めて簡素な構造で信頼性や耐久性も高かったことから第二次世界大戦中の軍用車両では積極的に用いられたこともあった。しかし燃焼室が横に長く伸びる形状となることと、吸気と排気が同じ側に向かうターンフロー（カウンターフロー）構造しか採れなかったことから、吸排気効率が非常に悪くて最高回転数は2000-3000rpm程度に限定され、またこの燃焼室形状では大きな表面積により冷却損失が大きいために熱効率が低く、しかも排気がシリンダー側面を這うように出て行くために放熱を妨げるなど、エンジン性能面では不都合が多かった。そのため、戦前頃からSVをベースにシリンダーヘッド側にポペットバルブを配置するOHV(頭上弁)形式が登場した。当初のOHVは楔(ウェッジ)形燃焼室やターンフローなどのSV時代の影響が強いデザインが多かったが、後にクライスラー・ヘミエンジンなどから、吸排気バルブ間に角度を持たせて配置することで燃焼室形状が表面積の小さな半球型へと変わるとともに、吸気から排気へとヘッドを横切って流れていくクロスフロー構造に移行していき、熱効率と最高回転数が大幅に向上したOHVがSVに代わって主流となった。当初のOHVでロッカーアームを押してポペットバルブを開いていたのは、クランクシャフトとほぼ同じ高さにあるカムシャフトからの長いプッシュロッドだった。しかしこれの慣性質量の大きさが追従性を下げていて高回転高性能化の妨げだったため、プッシュロッドを短く軽くしたハイカムOHVを経て、ついにはプッシュロッドを無くしたOHC形式(SOHCあるいはDOHC)が登場し、現在では多くのエンジンに採用されている。ただし特にV型エンジンにおいては、両バンクのバルブ開閉をバンク間に配置した1本のカムシャフトで賄え、その場合でもハイカムにはなることから、OHCだけでなくプッシュロッドを用いるOHVも採用され続けている。
レシプロエンジン以外にも、ポペットバルブは多くのロケット燃料の流量制御や、ミルクの流量を制御する工業プロセス、油圧システムで使用される。半導体産業は遮断弁としてしばしば極清浄ポペットバルブを使用する。 ここに、一般的なポペットバルブのアニメーションを示す。
ポペットバルブはステムと呼ばれる棒状の部分と、円形または楕円形の傘型（キノコ型）の傘部から構成される。バルブ全体がステムの軸方向に摺動することにより、弁座(バルブシート)と傘部の間隔が変化して流量を制御する。このために摺動量の制御機構が別途必要となる。開方向のみを制御して閉じる力はバルブスプリングによることが多いが、ポペットバルブも弁座も共に精密に加工されているため、閉じた状態であれば流体の圧力で押さえられるだけでも気密性は発揮できる。圧力差のみを利用してポペットバルブの開閉を制御している機器も多い。その一例がタイヤのエアバルブとして用いられる仏式バルブや米式バルブである。米式バルブは閉じ側制御用のスプリングが備えられているが、仏式バルブはこうしたスプリングを一切持たず、純粋にタイヤの内部空気圧のみでポペットバルブを閉じている。
ポペットバルブのポペット（Poppet）とは、人形を意味する「Puppet」と語源を共有する。"若者"か"人形"を意味する中フランス語の「poupette」や、中英語の「popet」（popetはpoupeの縮小辞）が語源であるとされている。ポペットバルブにポペットの単語が与えられた理由は、操縦者のリモート操作によって一定の動きを行うマリオネットとポペットバルブの単調な往復運動が重ね合わされたからである。よって、かつてはポペットバルブとパペットバルブ (Puppet Valve) という呼び方が混在し、同義語として用いられていた時期もあったが、現在ではパペットバルブという用語は完全に廃れてしまっている。
ポペットバルブ（英: Poppet Valve）は、JISにおいて「弁体が弁座シート面から直角方向に移動する形式のバルブ」と定義されている。レシプロエンジンの吸気、掃気、排気を制御するために多く用いられる弁機構であり、特に自動車用エンジンなどでは単にバルブと呼ばれることも多い。
通称を戸谷 三右衛門（1703年 - 1787年）と言い、元禄16年に五代目戸谷伝右衛門の次男として生まれる（光盛は諱）。彼については18世紀末から19世紀の随筆『耳袋』にも記されており、その豪傑ぶりと知名度の高さがうかがえる。ただし、『耳袋』は噂をもとに記述されているためか、戸谷を鳥居と記述しているなど、明らかな誤表記が目立つ。『耳袋』の記述によれば、三右衛門は元々通り油町の仲屋と言う呉服店に丁稚（でっち）から勤め、重手代にまで登りつめた人物とされ、その後、成功して、呉服やその他諸品を商ったとされる。多くの活動が認められ、公での名字帯刀を許されていた。中屋の暖簾印である￢中ム（縦に並べて書く）は三右衛門が考えたもので、『中』は家名の中屋を意味し、こう書くことによって、『虱（シラミ）』と言う字になる。印の意味を訊ねられた三右衛門は、「シラミはよく増えて絶えないから」と答えたと言う。『商家高名録』の中で中屋の暖簾印を確認する事ができる（ムと言うより中の字の下に△）。明和8年（1771年）に久保橋、安永2年（1773年）には馬喰橋を自費で石橋に掛け替え、天明元年（1781年）には神流川に土橋を掛け、馬船を置き無賃渡しとした。天明3年（1783年）の飢饉時には麦百俵を、また、浅間山噴火による諸物価高騰の際には貧窮者救済金を拠出する等の奇特行為により、名字を子孫まで許される（帯刀については一代限り）。天明7年（1787年）に85歳にして没する。『耳袋』や『新編武蔵風土記稿』では、光盛（みつもり）ではなく、三右衛門の通称で記述されているが、隠居後も活躍し続けた事で、三右衛門の名の方が世間では有名となった為である。『耳袋』では中屋三右衛門の名で記載されている。