Głowica cylindra jest zamontowana na bloku cylindrów, uszczelniając go od góry i tworząc komorę spalania. Często ma kontakt z gazem o wysokiej temperaturze i ciśnieniu, co powoduje duże obciążenie termiczne i mechaniczne. Wewnątrz głowicy cylindra silnika chłodzonego cieczą znajduje się płaszcz wodny, a otwór chłodzący na dolnej powierzchni głowicy cylindrów komunikuje się z otworem chłodzącym bloku cylindrów. Do chłodzenia części o wysokiej temperaturze, takich jak komora spalania, stosuje się obieg wody.
Głowica cylindra jest również wyposażona w gniazda zaworów dolotowych i wydechowych, otwory prowadzące zawory do montażu zaworów dolotowych i wydechowych, a także kanały dolotowe i wydechowe. Głowica cylindra silnika benzynowego posiada otwory do montażu świec zapłonowych, natomiast głowica cylindra silnika wysokoprężnego posiada otwory do montażu wtryskiwaczy paliwa. Głowica cylindra silnika z górnym wałkiem rozrządu posiada również otwory na łożyska wałka rozrządu, umożliwiające montaż wałka rozrządu.
Głowica cylindra jest zazwyczaj wykonana z żeliwa szarego lub żeliwa stopowego. Stop aluminium charakteryzuje się dobrą przewodnością cieplną, co korzystnie wpływa na stopień sprężania.
Głowica cylindra jest integralną częścią komory spalania. Kształt komory spalania ma ogromny wpływ na pracę silnika. Ze względu na różne metody spalania w silnikach benzynowych i wysokoprężnych, części głowicy cylindrów tworzące komorę spalania są zupełnie inne. Komora spalania silnika benzynowego znajduje się głównie na głowicy cylindra, podczas gdy komora spalania silnika wysokoprężnego znajduje się głównie w zagłębieniu w górnej części tłoka.

Środki zaradcze w przypadku pęknięć głowicy cylindra
1. Śruby głowicy cylindra powinny być dokręcane równomiernie, a czas dostarczania oleju powinien być prawidłowo wyregulowany.
2. Do zbiornika na wodę należy dodać miękką wodę i jak najrzadziej ją wymieniać.
3. Silnika wysokoprężnego nie należy narażać na długotrwałą pracę pod przeciążeniem.
4. Gdy silnik pracuje, a w zbiorniku wody czasami brakuje wody, nie należy go natychmiast wyłączać, lecz ustawić silnik na niską prędkość i powoli dolewać wody. Nie należy dolewać zimnej wody, gdy silnik jest rozgrzany, i poczekać, aż temperatura wody spadnie poniżej 40°C, zanim spuści się wodę po zaparkowaniu. W chłodne dni nie należy od razu dolewać przegotowanej wody, ale należy najpierw podgrzać wodę i dolać przegotowanej.
5. Podczas montażu sprawdź, czy otwory wlotowe wody chłodzącej są drożne. Regularnie czyść układ chłodzenia roztworem alkalicznym, aby na czas usunąć kamień i olej.