ראש הצילינדר מורכב על גבי בלוק הצילינדר, אוטם את הצילינדר מלמעלה ויוצר את תא הבעירה. הוא נמצא לעתים קרובות במגע עם גז בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, ולכן הוא נושא עומס תרמי ועומס מכני גדולים. מעיל מי קירור עשוי בתוך ראש הצילינדר של המנוע המקורר במים, וחור מי הקירור בקצה התחתון של ראש הצילינדר מתקשר עם חור מי הקירור של בלוק הצילינדר. השתמש במים במחזור כדי לקרר חלקים בטמפרטורה גבוהה כמו תא הבעירה.
ראש הצילינדר מצויד גם במושבי שסתומי יניקה ופליטה, חורי הנחיית שסתומים להתקנת שסתומי יניקה ופליטה, כמו גם מעברי יניקה ופליטה. ראש הצילינדר של מנוע בנזין מעובד עם חורים להתקנת מצתים, בעוד שראש הצילינדר של מנוע דיזל מעובד עם חורים להתקנת מזרקי דלק. ראש הצילינדר של מנוע גל זיזים עילי מעובד גם עם חורי מיסב גל זיזים להתקנת גל זיזים.
ראש הצילינדר עשוי בדרך כלל מברזל יצוק אפור או מסגסוגת ברזל יצוק. מוליכות תרמית של סגסוגת אלומיניום טובה, דבר המועיל לשיפור יחס הדחיסה.
ראש הצילינדר הוא חלק בלתי נפרד מתא הבעירה. לצורת תא הבעירה יש השפעה רבה על פעולת המנוע. עקב שיטות הבעירה השונות של מנועי בנזין ומנועי דיזל, חלקי ראש הצילינדר המרכיבים את תא הבעירה שונים למדי. תא הבעירה של מנוע הבנזין נמצא בעיקר על ראש הצילינדר, בעוד שתא הבעירה של מנוע דיזל נמצא בעיקר בבור שבחלק העליון של הבוכנה.

אמצעים לסדקים בראש צילינדר
1. יש להדק את ברגי ראש הצילינדר באופן שווה, ויש לכוונן את זמן אספקת השמן בצורה נכונה.
2. יש להוסיף מים רכים למיכל המים, ולהחליף את המים כמה שפחות.
3. על מנוע הדיזל להימנע מעבודה תחת עומס יתר למשך זמן רב.
4. כאשר המנוע פועל ומדי פעם חסרים מים במיכל המים, אין לכבות אותו מיד, אלא יש להפעיל אותו במהירות נמוכה ולהוסיף מים באיטיות. אין להוסיף מים קרים לאחר שהמנוע חם, ויש להמתין שטמפרטורת המים תהיה מתחת ל-40 מעלות צלזיוס לפני ניקוז המים לאחר החניה. בעונת החורף הקרה, לא ניתן להוסיף מים רותחים מיד, אלא יש לחמם את המים תחילה ולהוסיף מים רותחים.
5. בדקו האם חורי מי הקירור פתוחים במהלך ההרכבה. נקו את מערכת הקירור באופן קבוע עם תמיסה אלקלית כדי להסיר אבנית ושמן בזמן.