Le matériau et la structure de la soupape sont également soigneusement conçus. La soupape d'admission est généralement fabriquée en acier allié à moyenne teneur en carbone, tel que l'acier chromé, l'acier au chrome-molybdène et l'acier nickel-chrome, tandis que la soupape d'échappement est fabriquée en acier allié résistant à la chaleur, tel que l'acier au silicium-chrome, l'acier au silicium-chrome-molybdène, l'acier au silicium-chrome-manganèse, etc. La soupape se compose d'une tête et d'une tige. La tête assure l'étanchéité et adopte généralement un cône à 45°. Afin d'augmenter le volume d'admission, la soupape d'admission est généralement conçue plus grande que la soupape d'échappement.