La culasse est généralement en fonte grise ou en fonte alliée, mais afin d'améliorer l'économie de carburant du véhicule, le poids du moteur est imminent, et l'utilisation de matériaux légers peut effectivement réduire la qualité du moteur. Les moteurs légers (moteurs à essence et moteurs diesel d'une cylindrée inférieure à 3 L) utilisent largement des matériaux en alliage pour les culasses. Sous la même structure, par rapport aux matériaux en fonte, la masse peut être réduite de 40 à 60 %.

L'alliage d'aluminium a une bonne conductivité thermique, de bonnes performances de refroidissement et constitue un excellent matériau de cylindre. L'ajout de Cu à l'alliage d'aluminium peut améliorer la stabilité thermique et l'ajout de Mg peut augmenter la dureté de la pièce moulée.

La culasse est installée sur le bloc-cylindres pour sceller le cylindre par le haut et former la chambre de combustion. Il est souvent en contact avec des gaz à haute température et haute pression, il supporte donc une charge thermique et mécanique importante. Une chemise d'eau de refroidissement est réalisée à l'intérieur de la culasse d'un moteur refroidi par eau, et le trou d'eau de refroidissement situé à l'extrémité inférieure de la culasse communique avec le trou d'eau de refroidissement du bloc-cylindres. Utilisez de l'eau en circulation pour refroidir les pièces à haute température telles que la chambre de combustion.

La culasse est également équipée de sièges de soupapes d'admission et d'échappement, de trous de guidage de soupape pour l'installation des soupapes d'admission et d'échappement, ainsi que de canaux d'admission et d'échappement. La culasse du moteur à essence est usinée avec des trous pour l'installation des bougies d'allumage, tandis que la culasse du moteur diesel est usinée avec des trous pour l'installation des injecteurs de carburant. La culasse du moteur à arbre à cames en tête est également usinée avec un trou de roulement d'arbre à cames pour l'installation de l'arbre à cames.