阀门的工作条件非常恶劣。首先，阀门直接接触高温气体，受热严重，散热困难，所以阀门温度很高。其次，气门承受气体力和气门弹簧力的作用，气门落座时由于配气机构运动部件的惯性力而受到冲击。第三，气门在不良润滑条件下以非常高的速度打开和关闭，并在气门导管中高速往复运动。此外，阀门因接触高温燃气中的腐蚀性气体而被腐蚀。

阀门材料进气门一般采用中碳合金钢，如铬钢、铬钼钢、镍铬钢等。排气阀由耐热合金钢制成，如硅铬钢、硅铬钼钢、硅铬锰钢等。

阀门结构发动机的进气门和排气门是蘑菇形气门，由气门头和气门杆组成。阀门顶面有平顶、凹顶和凸顶。目前广泛使用的是平顶气门，结构简单，制造方便，受热面积小，可用于进气门和排气门。它通过锥面与阀座或阀座环密封。锥面和气门顶面之间的角度称为气门锥角。进气门和排气门的锥角一般为45，只有少数发动机的锥角为30。

气门头接收的部分热量通过气门座圈传递给气缸盖；另一部分也通过气门杆和气门导管传递到气缸盖，最终被气缸盖水套中的冷却液带走。为了增强热传递，气门的密封锥和气门座圈必须紧密贴合。所以要成对研磨，研磨后不能互换。

气门杆加工精度高，粗糙度低，与气门导管保持较小的配合间隙，减少磨损，起到良好的导向和散热作用。气门尾端的形状取决于上部气门弹簧座圈的固定方法。上气门弹簧座圈由气门锁夹固定，气门锁夹分为两半，其外表面为锥形。它结构简单，工作可靠，拆卸方便，因此得到了广泛的应用。气门锁夹的内表面具有各种形状，相应地，气门末端也具有各种形状的气门锁夹槽。

在一些高度强化的发动机中，空心气门杆气门用于减少气门质量和气门运动的惯性力。为了降低排气阀的温度，增强排气阀的散热能力，很多汽车发动机都采用钠冷阀。这种阀门在中空的阀杆中填充了半金属钠。因为钠的熔点是97.8，沸点是880，所以在气门工作时，钠变成液体，在气门杆内剧烈地上下晃动，不断地从气门头吸收热量传递给气门杆，再通过气门导管传递给气缸盖，使气门头冷却。