Головка блоку циліндрів, як правило, виготовляється із сірого чавуну або легованого чавуну, але для того, щоб покращити економію палива транспортного засобу, вага двигуна неминуча, а використання легких матеріалів може ефективно знизити якість двигуна. У легких двигунах (бензинових і дизельних двигунах з робочим об'ємом менше 3 л) широко використовуються леговані матеріали для головок циліндрів. За такої ж структури, порівняно з чавунними матеріалами, маса може бути зменшена на 40% до 60%.

Алюмінієвий сплав має хорошу теплопровідність, хорошу ефективність охолодження та є чудовим матеріалом для циліндрів. Додавання Cu до алюмінієвого сплаву може покращити термічну стабільність, а додавання Mg може збільшити твердість виливка.

Головка блоку циліндрів встановлюється на блок циліндрів для ущільнення циліндра зверху і формування камери згоряння. Він часто контактує з газом високої температури і високого тиску, тому несе велике теплове і механічне навантаження. Охолоджувальна водяна сорочка зроблена всередині головки циліндра двигуна з водяним охолодженням, а отвір для охолоджуючої води на нижньому кінці головки циліндра сполучається з отвором для охолоджувальної води блоку циліндрів. Використовуйте циркулюючу воду для охолодження високотемпературних частин, таких як камера згоряння.

Головка блоку циліндрів також оснащена сідлами впускних і випускних клапанів, направляючими отворами для установки впускних і випускних клапанів, а також впускними і випускними каналами. У головці блоку циліндрів бензинового двигуна виточені отвори для установки свічок запалювання, а в головці блоку циліндрів дизеля - отвори для установки паливних форсунок. Головка блоку циліндрів двигуна з верхнім розташуванням розподільного вала також виконана з отвором під підшипник розподільного вала для установки розподільного вала.