发动机是由汽缸体和汽缸盖两大部分组成，通过螺栓相互连接起来。所以在发动机制造过程中两这者可以采用不同的材料。
缸体：缸体材料应具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性，切价格要低，因此常用的缸体材料是铸铁、合金铸铁。但铝合金的缸体使用越来越普遍，因为铝合金缸体重量轻，导热性良好，冷却液的容量可减少。启动后，缸体很快达到工作温度，并且和铝活塞热膨胀系数完全一样，受热后间隙变化小，可减少冲击噪声和机油消耗。和铝缸盖热膨胀相同，工作可减少冷热冲击所产生的热应力。 汽缸与汽缸套水冷式式发动机汽缸有三种结构型式：无缸套、干式缸套、湿式缸套。无缸套汽缸：汽缸筒与缸体制成一体，与活塞接触的内表面没有镶套，多数铸铁缸体汽油机采用这种型式，它结构简单，加工面少，汽缸刚度也较好。为了提高汽缸表面的抗磨性，整体式结构缸体全部采用合金铸铁，不象有缸套的汽缸只需缸套采用较好的耐磨材料，而其缸体则采用一般铸铁或铝合金。干式缸套：干式缸套是一个耐磨性好的薄壁套筒，将缸套压入汽缸，再对内表面进行精加工。干式缸套不与冷却水直接接触，所以导热性较差，汽缸套与汽缸孔加工要求较高，但缸体可采用一般铸铁，汽缸直径小于120mm的高速发动机多采用干式缸套。湿式缸套：湿式缸套是一个直接与冷却水接触的厚壁套筒，壁厚应保证有足够的强度和刚度，一般为缸径的5%～10%。湿式缸套导热性好，便于更换，集体铸造简单，材料可按需选择。缺点是集体刚度差，容易漏水。
最早的发动机汽缸盖和缸体的材料一样，都是由铸铁制造，但是相对于发动机缸体而言，缸盖不需要太复杂的冷却系统而且结构比较简单，所以铝被用作缸盖材料比用作缸体材料实现的要早一些。所以有一些发动机用铝代替铸铁做汽缸盖，就出现了铸铁缸体铝制缸盖这种结构，但是这种结构现在已经很少被采用了。全铝发动机已经不再是只属于少数大厂的特有技术，在当今的汽车上越来越多的被采用。