실린더 헤드는 내연 기관의 주요 구성 요소 중 하나로, 실린더 블록의 상단에 위치하며 연소실을 형성한다. 일반적으로 알루미늄이나 주철로 제작되며, 경량성과 내열성이 우수한 재료로 만들어진다. 실린더 헤드는 피스톤과 밸브, 연료 분사 시스템, 점화 장치 등과 연결되어 엔진의 연소 과정을 수행하는 데 필수적이다.

실린더 헤드는 주로 다음과 같은 기능을 수행한다. 첫째, 연소실의 밀폐성을 제공하여 연료와 공기가 혼합되어 연소가 이루어질 수 있도록 한다. 둘째, 연소 과정에서 발생하는 고온, 고압의 가스를 외부로 배기할 수 있는 배기 밸브와 연료를 실린더로 공급하는 흡기 밸브를 포함한다. 이때 이 밸브들은 캠축에 의해 작동된다. 셋째, 냉각수와 오일의 흐름을 통해 엔진의 냉각을 도와 엔진의 온도를 적절히 유지한다.

실린더 헤드는 일반적으로 다양한 디자인 요소를 포함하며, 엔진의 성능과 효율성에 큰 영향을 미친다. 예를 들어, 밸브의 배치와 크기, 연소실의 형태는 엔진의 출력 및 연비에 직접적인 영향을 미친다. 현대의 고성능 엔진에서는 터보차저와 같은 기술을 결합하여 공기와 연료의 혼합을 최적화하고, 직접 분사 기술을 통해 연소 효율을 극대화하기도 한다.

실린더 헤드는 여러 가지 부품과 함께 조립되어 엔진의 전반적인 성능과 내구성에 중대한 역할을 한다. 따라서 실린더 헤드의 설계 및 제조 공정은 엔진 기술의 발전과 더불어 지속적으로 개선되고 있다.