Setiap komponen dari motor terbuat dari material yang berbeda-beda tergantung pada fungsinya.
Silinder
terdapat pada blok mesin. Blok mesin biasanya terbuat dari besi cor kelabu. Karena besi cor kelabu memiliki daya tahan aus yang cukup baik selain itu harganya cukup murah. Sebagai perbandingan: harga besi cor kelabu di Indonesia ± Rp 5000,00 /kg, sedangkan besi cor nodular ± 7500,00/kg-nya. Saluran air pendingin (water jacket) tercetak didalam blok mesin dan mengelilingi setiap silinder. Beberapa jenis mesin menggunakan cylinder liner yang di masukkan (pressed) ke dalam blok mesin, sehingga apabila aus dapat diganti. Sistem ini biasa disebut sistem wet liners (apabila dinding luar cylinder liner bersentuhan langsung dengan air pendingin) dan dry liners (apabila dinding luar cylinder liners tidak bersentuhan langsung dengan air pendingin). Paduan aluminium saat ini makin banyak digunakan sebagai bahan blok mesin, terutama untuk mesin-mesin yang berukuran kecil, dengan tujuan untuk mengurangi berat, sehingga akan diperoleh power to weight ratio yang baik.
Crankshaft (kruk as/poros engkol)
biasanya terbuat dari steel forging (baja yang ditempa). Besi cor nodular juga dapat dipakai sebagai bahan crankshaft pada mesin-mesin tugas ringan. Crankshaft dipasang pada blok mesin dan disangga oleh main bearing. Jumlah main bearing maksimum adalah jumlah silinder + 1. Crankshaft memiliki poros-poros eksentrik, yang biasa disebut crank throw. Connecting rod (batang penghubung/stang seher) dipasang pada setiap crank throw. Pada setiap main bearing dan crankthrow dipasang journal bearing (metal) yang terbuat dari bronze, babbit, atau aluminium. Crankcase (ruangan crankshaft) tertutup rapat pada bagian bawahnya oleh oil pan (karter) yang biasa terbuat dari aluminum cor atau plat baja yang dipress. Oil pan berfungsi sebagai penampung oli untuk sistem pelumasan.
Piston (torak)
terbuat dari paduan aluminium, sedangkan pada mesin-mesin besar berkecepatan rendah biasanya terbuat dari besi cor. Piston berfungsi sebagai penyekat silinder sekaligus mentransmisikan tekanan gas hasil pembakaran ke crank throw dengan perantaraan connecting rod. Connecting rod biasanya terbuat dari baja atau material paduan lainnya (aluminium, titanium, dll). Connecting rod terpasang pada piston dengan perantaraan piston pin yang terbuat dari baja. Piston pin biasanya berlubang untuk mengurangi beratnya. Piston biasanya dilengkapi dengan ring piston yang berfungsi sebagai penyekat gas hasil pembakaran agar tidak bocor ke dalam crankcase sekaligus juga berfungsi sebagai pengatur aliran oli untuk melumasi dinding silinder.
Cylinder head (kepala silinder)
berfungsi untuk menutup silinder, dan terbuat dari paduan aluminium atau besi cor. Cylinder head harus kuat dan kaku sehingga gaya-gaya dari gas hasil pembakaran yang beraksi ke cylinder head dapat didistribusikan secara merata ke blok mesin. Komponen-komponen cylinder head terdiri dari busi (untuk motor bensin) atau fuel injector (untuk motor diesel) dan komponen-komponen mekanisme katup.
Katup (valve)
biasanya terbuat dari baja paduan yang ditempa (forged alloy steel) atau keramik (hasil pengembangan/penelitian insinyur-insinyur di mercedes benz). Pendinginan katup buang yang beroperasi pada temperatur sekitar 700° C dapat dicapai dengan mengisikan sodium pada lubang stem katup. Dengan proses evaporasi dan kondensasi sodium dapat menghantarkan panas dari kepala katup yang panas ke daerah stem katup yang lebih dingin. Stem katup bergerak naik turun di dalam valve guide (bushing katup). Sebuah pegas katup dipasang pada setiap valve stem dengan menggunakan spring washer dan split keeper, yang berfungsi menahan katup agar tetap tertutup.
Camshaft (noken as/poros bubungan)
terbuat dari besi cor atau baja tempa dan setiap cam berfungsi untuk membuka atau menutup katup. Permukaan cam biasanya dikeraskan agar ketahanan aus-nya meningkat. Untuk motor 4 langkah, kecepatan putar camshaft adalah setengah dari kecepatan putar crankshaft
