La soupape est composée d'une tête et d'une tige. La température de la tête est très élevée (570 à 670 K pour les soupapes d'admission et 1 050 à 1 200 K pour les soupapes d'échappement). Elle subit également la pression des gaz, la force du ressort de soupape et l'inertie des composants de la transmission. Ses conditions de lubrification et de refroidissement sont médiocres, et la soupape doit présenter une certaine résistance, rigidité, résistance à la chaleur et à l'usure. La soupape d'admission est généralement en acier allié (acier au chrome, acier nickel-chrome), tandis que la soupape d'échappement est en alliage réfractaire (acier au silicium-chrome). Parfois, afin d'économiser l'alliage réfractaire, la tête de soupape d'échappement est en alliage réfractaire et la tige en acier chromé, puis les deux sont soudées.
