Głowice cylindrów montowane są na blokach silnika, uszczelniając komory spalania i mieszczące zawory ssące i wydechowe. Te odlewane z aluminium lub żeliwa elementy charakteryzują się precyzyjnie obrobionymi prowadnicami zaworowymi, gniazdami zaworowymi oraz kanałami dolotowymi i wylotowymi, kontrolującymi przepływ gazów. Zintegrowane kanały płynu chłodzącego regulują temperaturę pracy, natomiast wałki rozrządu lub bezpośrednie układy napędu sterują czasem otwarcia zaworów. Głowice cylindrów zazwyczaj posiadają gwinty na świece zapłonowe lub mocowania wtryskiwaczy paliwa do zapłonu lub dostarczania mieszanki paliwowo-powietrznej. Prawidłowe uszczelnienie osiągane jest za pomocą uszczelki pod głowicą pomiędzy głowicą a blokiem, utrzymując kompresję krytyczną dla wydajności silnika.