Kepala silinder dipasang di atas blok silinder, menyegel silinder dari atas dan membentuk ruang pembakaran. Kepala silinder sering bersentuhan dengan gas bersuhu dan bertekanan tinggi, sehingga menanggung beban termal dan beban mekanis yang besar. Jaket pendingin air dibuat di dalam kepala silinder mesin berpendingin air, dan lubang pendingin air di permukaan ujung bawah kepala silinder terhubung dengan lubang pendingin air pada blok silinder. Air yang bersirkulasi digunakan untuk mendinginkan bagian-bagian bersuhu tinggi seperti ruang pembakaran.
Kepala silinder juga dilengkapi dengan dudukan katup masuk dan buang, lubang pemandu katup untuk memasang katup masuk dan buang, serta saluran masuk dan buang. Kepala silinder mesin bensin dikerjakan dengan lubang untuk memasang busi, sedangkan kepala silinder mesin diesel dikerjakan dengan lubang untuk memasang injektor bahan bakar. Kepala silinder mesin overhead camshaft juga dikerjakan dengan lubang bantalan camshaft untuk memasang camshaft.
Kepala silinder umumnya terbuat dari besi cor kelabu atau besi cor paduan. Konduktivitas termal paduan aluminium baik, yang bermanfaat untuk meningkatkan rasio kompresi.
Kepala silinder merupakan bagian integral dari ruang bakar. Bentuk ruang bakar sangat berpengaruh pada kinerja mesin. Karena perbedaan metode pembakaran antara mesin bensin dan mesin diesel, bagian-bagian kepala silinder yang membentuk ruang bakar sangat berbeda. Ruang bakar mesin bensin terutama terletak di kepala silinder, sedangkan ruang bakar mesin diesel terutama terletak di lekukan di bagian atas piston.

Tindakan untuk Retak pada Kepala Silinder
1. Baut kepala silinder harus dikencangkan secara merata, dan waktu suplai oli harus disesuaikan dengan benar.
2. Air lunak harus ditambahkan ke tangki air, dan penggantian air seminimal mungkin.
3. Mesin diesel harus dihindari bekerja dalam kondisi beban berlebih dalam waktu lama.
4. Saat mesin sedang bekerja dan tangki air kadang-kadang kekurangan air, jangan langsung dimatikan, tetapi jalankan mesin dengan kecepatan rendah dan tambahkan air secara perlahan. Jangan menambahkan air dingin setelah mesin panas, dan tunggu hingga suhu air di bawah 40°C sebelum menguras air setelah parkir. Pada musim dingin, Anda tidak dapat langsung menambahkan air mendidih, tetapi panaskan air terlebih dahulu dan tambahkan air mendidih.
5. Periksa apakah lubang air pendingin tidak tersumbat selama perakitan. Bersihkan sistem pendingin secara teratur dengan larutan alkali untuk menghilangkan kerak dan minyak tepat waktu.