Silniki spalinowe zwykle zawierają blok cylindrów, w którym znajdują się tłoki i cylindry, przez które się poruszają, oraz głowicę cylindra, która zamyka blok. Niektóre konfiguracje silników mają wiele głowic cylindrów, z których każda znajduje się na własnym zespole cylindrów. W niektórych silnikach, takich jak typ z płaską głowicą, głowica cylindra może być bardzo prosta i zaprojektowana wyłącznie w celu zapewnienia szczelnego, zdejmowanego górnego końca głowicy. Inne silniki mają albo część mechanizmu rozrządu zaworowego, albo zarówno mechanizm rozrządu, jak i wałek obozowy, w głowicy. W obu przypadkach głowica cylindrów jest zwykle montowana do bloku za pomocą grafitowej lub metalowej uszczelki głowicy, skutecznie zamieniając cylindry w szczelne komory spalania.
Proste silniki, takie jak te stosowane w kosiarkach i silnikach rzędowych — takie jak jednostki L4 i L6 — mają pojedynczą głowicę cylindrów, która uszczelnia wszystkie komory spalania. Inne popularne silniki, takie jak V6 i V8, zawierają dwa równoległe banki cylindrów. Wymaga to dwóch głowic cylindrów, zamontowanych w taki sposób, aby uzyskać wygląd litery V, aby uszczelnić blok cylindrów. Innym typem silnika, który wykorzystuje dwie głowice cylindrów, jest silnik płaski lub bokser. Ta konfiguracja jest podobna do formacji V pod tym względem, że oba rzędy cylindrów są napędzane z jednego wału korbowego, chociaż w przypadku silnika płaskiego rzędy są wyrównane w tej samej płaszczyźnie poziomej.
Złożoność głowicy cylindrów zależy w dużej mierze od typu silnika, w którym jest używana. Wiele starszych samochodów wykorzystywało tak zwany silnik z płaską głowicą. Jak sama nazwa wskazuje, silniki te wykorzystywały głowicę, która była prostym, płaskim panelem, montowanym poprzez uszczelkę głowicy do bloku cylindrów, który sam zawierał cały mechanizm rozrządu zaworowego. Głowice cylindrów w tych zastosowaniach nadal pełniły istotną funkcję uszczelniania komór spalania, chociaż brakowało im funkcji spotykanych w bardziej nowoczesnych jednostkach.
Nowoczesne głowice cylindrów są zwykle używane w konfiguracjach z zaworem górnym (OHV) lub krzywką górną (OHC). Głowica cylindra w silniku OHV zazwyczaj zawiera elementy mechanizmu rozrządu zaworowego, takie jak popychacze, zawory grzybkowe i inne elementy obsługiwane przez wałek rozrządu umieszczony w bloku cylindrów. Z kolei silniki OHC mają sam wałek rozrządu w głowicy, co sprawia, że jednostka jest jeszcze bardziej złożona. Tego typu głowice cylindrów zwykle zawierają cały mechanizm rozrządu zaworowego.