La testata del cilindro è montata sopra il blocco cilindri, sigillando il cilindro dall'alto e formando la camera di combustione. Essendo spesso a contatto con gas ad alta temperatura e alta pressione, sopporta quindi un elevato carico termico e meccanico. Nei motori raffreddati ad acqua, all'interno della testata è presente una camicia di raffreddamento ad acqua, il cui foro di raffreddamento sulla superficie inferiore della testata comunica con il foro di raffreddamento del blocco cilindri. L'acqua circolante viene utilizzata per raffreddare le parti ad alta temperatura, come la camera di combustione.
La testata del cilindro è inoltre dotata di sedi per valvole di aspirazione e scarico, fori guida per l'installazione delle valvole di aspirazione e scarico, nonché di condotti di aspirazione e scarico. La testata del cilindro del motore a benzina è lavorata con fori per l'installazione delle candele, mentre la testata del cilindro del motore diesel è lavorata con fori per l'installazione degli iniettori di carburante. La testata del cilindro del motore con albero a camme in testa è inoltre lavorata con fori per i cuscinetti dell'albero a camme per l'installazione dell'albero a camme stesso.
La testata del cilindro è generalmente realizzata in ghisa grigia o in ghisa legata. La conducibilità termica della lega di alluminio è buona, il che contribuisce a migliorare il rapporto di compressione.
La testata del cilindro è parte integrante della camera di combustione. La forma della camera di combustione ha una grande influenza sul funzionamento del motore. A causa dei diversi metodi di combustione dei motori a benzina e diesel, le parti della testata del cilindro che compongono la camera di combustione sono piuttosto diverse. La camera di combustione del motore a benzina si trova principalmente sulla testata del cilindro, mentre la camera di combustione del motore diesel si trova principalmente nella cavità sulla parte superiore del pistone.

Misure per le crepe nella testata del cilindro
1. I bulloni della testata del cilindro devono essere serrati in modo uniforme e il tempo di alimentazione dell'olio deve essere regolato correttamente.
2. Bisogna aggiungere acqua addolcita al serbatoio e cambiarla il meno possibile.
3. Il motore diesel non deve essere sottoposto a sovraccarico per periodi prolungati.
4. Quando il motore è in funzione e il serbatoio dell'acqua si svuota occasionalmente, non spegnerlo immediatamente, ma lasciarlo funzionare a bassa velocità e aggiungere acqua lentamente. Non aggiungere acqua fredda a motore caldo e attendere che la temperatura dell'acqua scenda al di sotto dei 40°C prima di svuotare il serbatoio dopo la sosta. Durante la stagione fredda invernale, non aggiungere acqua bollita immediatamente, ma riscaldarla prima di aggiungerla.
5. Durante l'assemblaggio, verificare che i fori dell'acqua di raffreddamento non siano ostruiti. Pulire regolarmente il sistema di raffreddamento con una soluzione alcalina per rimuovere tempestivamente incrostazioni e residui oleosi.