Bahan dan struktur katup juga dirancang dengan cermat. Katup masuk umumnya terbuat dari baja paduan karbon sedang, seperti baja krom, baja krom-molibdenum, dan baja nikel-krom, sedangkan katup buang terbuat dari baja paduan tahan panas, seperti baja silikon-krom, baja silikon-krom-molibdenum, baja silikon-krom-mangan, dll. Katup terdiri dari kepala dan batang. Kepala digunakan untuk penyegelan dan biasanya mengadopsi desain kerucut 45°. Untuk meningkatkan volume masuk, katup masuk biasanya dirancang agar lebih besar dari katup buang.