A hengerfej általában szürkeöntvényből vagy ötvözött öntöttvasból készül, de a jármű üzemanyag-fogyasztásának javítása érdekében a motor súlya küszöbön áll, és a könnyű anyagok használata hatékonyan csökkentheti a motor minőségét. A könnyű motorok (benzinmotorok és 3 liternél kisebb lökettérfogatú dízelmotorok) széles körben használnak ötvözött anyagokat a hengerfejekhez. Ugyanezen szerkezet mellett az öntöttvas anyagokhoz képest a tömeg 40-60%-kal csökkenthető.

Az alumíniumötvözet jó hővezető képességgel, jó hűtési teljesítménnyel rendelkezik, és kiváló hengeranyag. Cu hozzáadása az alumíniumötvözethez javíthatja a hőstabilitást, Mg hozzáadása pedig növelheti az öntvény keménységét.

A hengerfej a hengerblokkra van felszerelve, hogy felülről tömítse a hengert és kialakítsa az égésteret. Gyakran érintkezik magas hőmérsékletű és nagynyomású gázzal, ezért nagy hőterhelést és mechanikai terhelést visel. A vízhűtéses motor hengerfejében hűtővíz-köpeny készül, a hengerfej alsó végén lévő hűtővíz-furat pedig a hengerblokk hűtővíz-nyílásával kommunikál. Használjon keringető vizet a magas hőmérsékletű részek, például az égéstér hűtésére.

A hengerfej szívó- és kipufogószelep-ülékekkel, szelepvezető furatokkal a szívó- és kipufogószelepek felszereléséhez, valamint szívó- és kipufogócsatornákkal is fel van szerelve. A benzinmotor hengerfeje a gyújtógyertyák beszereléséhez szükséges furatokkal van megmunkálva, míg a dízelmotor hengerfeje az üzemanyag-befecskendezők felszereléséhez szükséges furatokkal van megmunkálva. A felső vezérműtengely motor hengerfeje is megmunkálva van egy vezérműtengely csapágyfurattal a vezérműtengely beszereléséhez.