Клапан состоит из головки клапана и штока. Температура головки клапана очень высока (570–670 К для впускных клапанов и 1050–1200 К для выпускных клапанов), а также она выдерживает давление газа, силу пружины клапана и силу инерции компонентов трансмиссии. Условия его смазки и охлаждения плохие, а клапан должен обладать определенной прочностью, жесткостью, термостойкостью и износостойкостью. Впускной клапан обычно изготавливается из легированной стали (хромистая сталь, никель-хромовая сталь), а выпускной клапан - из жаростойкого сплава (кремнисто-хромовая сталь). Иногда в целях экономии жаростойкого сплава головку выпускного клапана изготавливают из жаростойкого сплава, а шток - из хромистой стали, а затем их сваривают.