Hlava valcov je vo všeobecnosti vyrobená zo sivej liatiny alebo zliatinovej liatiny, ale v záujme zlepšenia spotreby paliva vozidla je bezprostredná hmotnosť motora a použitie ľahkých materiálov môže účinne znížiť kvalitu motora. Ľahké motory (benzínové motory a dieselové motory so zdvihovým objemom menším ako 3 l) vo veľkej miere využívajú zliatinové materiály na hlavy valcov. Pri rovnakej konštrukcii je možné v porovnaní s liatinovými materiálmi znížiť hmotnosť o 40 % až 60 %.

Hliníková zliatina má dobrú tepelnú vodivosť, dobrý chladiaci výkon a je vynikajúcim materiálom valca. Pridanie Cu do hliníkovej zliatiny môže zlepšiť tepelnú stabilitu a pridanie Mg môže zvýšiť tvrdosť odliatku.

Hlava valca je inštalovaná na bloku valca, aby utesnila valec zhora a vytvorila spaľovaciu komoru. Často je v kontakte s vysokoteplotným a vysokotlakovým plynom, takže znáša veľké tepelné zaťaženie a mechanické zaťaženie. Plášť chladiacej vody je vyrobený vo vnútri hlavy valca vodou chladeného motora a otvor chladiacej vody na spodnom konci hlavy valca je prepojený s otvorom chladiacej vody bloku valcov. Použite cirkulujúcu vodu na chladenie častí s vysokou teplotou, ako je spaľovacia komora.

Hlava valcov je tiež vybavená sedlami sacích a výfukových ventilov, vodiacimi otvormi ventilov na inštaláciu sacích a výfukových ventilov, ako aj sacích a výfukových kanálov. Hlava valcov benzínového motora je opracovaná s otvormi na inštaláciu zapaľovacích sviečok, zatiaľ čo hlava valcov naftového motora je opracovaná s otvormi na inštaláciu vstrekovačov paliva. Hlava valcov motora s vačkovým hriadeľom nad hlavou je tiež opracovaná s otvorom pre ložisko vačkového hriadeľa na inštaláciu vačkového hriadeľa.