发动机约占整车质量的15%，气缸体是发动机里最重的零件，水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。采用轻质的材料可以大幅度减轻发动机的重量。压铸铝是首选的新型集体材料。铝合金气缸体与灰铸铁相比其质量大约可减轻30%，所以他在减轻质量的措施方面具有很大的潜力。
过去，气缸体几乎无一例外地都是采用灰铸铁制造的。即使在今天，灰铸铁仍然在气缸体中占有很高的比例。灰铸铁特别适合于用作气缸体的材料，但其密度高达7.2g/cm3。因此，灰铸铁在发动机轻量化方面的竞争能力十分有限。铝合金当前从总体性能来说都为轻金属气缸体提供了最优越的条件。它相对于灰铸铁来说减轻质量的潜力高达50%左右。在汽油机领域内用铝合金代替灰铸铁的趋势已经相当普遍。
由于集体采用了铝合金，故主轴盖底座不必另外考虑，而是采用中体框架式结构。采用压铸铝整体框架式主轴承盖底作，可以降低制造成本、便于安装、减少噪声辐射，但存在轴承间隙随温度升高而增大的问题。解决这个新矛盾的对策是采用奥氏体主轴承螺栓和适当的轴瓦造型。来自美国汽车界的研究表明，高硅铝合金材料具有疲劳强度高、耐磨性能好、抗缸孔变形能力强、重量轻和导热性好等优点，制造方面具有制造成本低、铸件质量更好及加工性能和刀具寿命高等优点。
气缸体应具有足够的强度和刚度，根据气缸体与油底壳安装平面的位置不同，通常把气缸体分为以下三种形式。
(1) 一般式气缸体 其特点是油底壳安装平面和曲轴旋转中心在同一高度。这种气缸体的优点是机体高度小，重量轻，结构紧凑，便于加工，曲轴拆装方便；但其缺点是刚度和强度较差
(2) 龙门式气缸体 其特点是油底壳安装平面低于曲轴的旋转中心。它的优点是强度和刚度都好，能承受较大的机械负荷；但其缺点是工艺性较差，结构笨重，加工较困难。
(3) 隧道式气缸体 这种形式的气缸体曲轴的主轴承孔为整体式，采用滚动轴承，主轴承孔较大，曲轴从气缸体后部装入。其优点是结构紧凑、刚度和强度好，但其缺点是加工精度要求高，工艺性较差，曲轴拆装不方便。
为了能够使气缸内表面在高温下正常工作，必须对气缸和气缸盖进行适当地冷却。冷却方法有两种，一种是水冷，另一种是风冷水冷发动机的气缸周围和气缸盖中都加工有冷却水套，并且气缸体和气缸盖冷却水套相通，冷却水在水套内不断循环，带走部分热量，对气缸和气缸盖起冷却作用。