气缸盖的功用是封闭气缸上部，与气缸上部及活塞顶构成燃烧室。气缸盖用螺栓紧固在机体上。
气缸盖上装有进排气门、气门摇臂和喷油器等零件，并布置有进、排气道。水冷式柴油发电机的气缸盖内部铸有冷却水套。气缸盖因为形状复杂，一般由铸件加工制成，常用的材料为优质灰铸铁。铸铁缸盖的机械强度和耐热性能都较好，在大型或强化柴油发电机中采用合金铸铁或球墨铸铁的。
多缸柴油发电机气缸盖的结构形式有一缸一盖的单体缸盖，两缸或三缸共一盖的块状和一列气缸共用的整体缸盖等。整体缸盖可以缩短气缸中心距和柴油机的总长度，结构较紧凑。缺点是刚性较差，受热和受理后易变形而影响密封，使用维修时整个更换也不经济。单体缸盖缺点是零件数增多，柴油发电机总质量及长度也有所增加，这种气缸盖多用于大型或强化柴油发电机上。
为了保证气缸盖与机体间的结合紧密，各处压力均匀，气缸盖螺栓必须按一定的顺序以规定的力矩拧紧。气缸盖螺栓的拧紧一般应由中央向四周均匀交替地逐次进行。对铸铁气缸盖，为防止螺栓受热后伸长较多而影响紧度，一般在冷车时拧紧螺栓，还要在柴油发电机走热后再拧紧一次。
B、C系列柴油发电机气缸盖采用整体气缸盖。由灰铸铁铸造而成，并经过退火处理，以去除铸造残余应力。缸盖为横向气流整体式设计，采用螺旋式进气道，气道绕气门导管右旋进入气缸，空气经螺旋气道后，在气缸中产生一种绕气缸轴线转动且转速很高的涡流，能够与雾化的燃油很快形成混合气，合理燃烧。进、排气道为异侧布置，可以减少燃烧排出的废气对进气的加热，有利于提高进气充气系数。同时，排气道仅受轻微冷却，以提高废气到达涡轮增压器的能量。柴油发电机无专门的进气歧管，进气歧管直接铸在缸盖上。每缸采用一进一排两个气阀，C系列气门导管和气门座可以更换，而B系列缸盖不镶进排气门座和气门导管，座孔直接在气缸盖上加工出，且表面经高频淬火处理。
在排气道的侧面布置有喷油器孔，喷油器孔内有一个ф5.75mm的半边孔，此孔用于喷油器的安装定位，装配时，喷油器上的小钢球应落在此孔内。
气缸盖的冷却主要采取从后向前的纵向流动为主的方式，这种冷却方式能加强气缸盖高温区的冷却，有利于降低热应力。气缸盖的前端排气侧节温器前，布置了内藏式冷却水道、小循环通道。
N、K系列柴油发电机采用分体式缸盖，由高强度并可中等耐热的合金铸铁制造而成。
K系列柴油发电机采用一缸一盖，每个缸有4个气门。气缸盖上装有气门导管、丁字压板导杆、气门弹簧等，每个缸有3个摇臂（进气摇臂、排气摇臂、喷油器摇臂），用以控制进、排气门和喷油器的正常工作。摇臂通过衬套装在摇臂轴上，对于四气门柴油发电机，气门摇臂通过丁字压板同时驱动两个气门。进气门摇臂和排气门摇臂上的摇臂图面是经过精密磨削加工的，不允许修理、喷油器摇臂上的球窝可以更换。气缸盖内装有铜合金制成的喷油器套筒，还铸有燃油管道、机油道和水道等。
N系列柴油发电机采用两缸一盖，每缸也有四个气门，其他组成与K系列类似。NT855柴油发电机的气缸盖进、排气道的安排颇有特色，气缸盖的一侧为进气通道，两缸的进气道共用一个进气口与进气管相通。缸盖另一侧为排气通道，两缸的排气道各自有单独的排气口，分别与排气歧管相通。
汽缸盖螺栓受力严重，一般用优质中碳钢（45钢）或合金钢（如40Cr）制造，并经调质处理。康明斯柴油发电机气缸盖采用高强度螺栓固定。B系列柴油发电机的气缸盖螺栓有长、中、短三种，平均每缸有6个螺栓，1个长螺栓布置在进气侧，兼做固定摇臂支座总成用。4个中螺栓排成两排布置在中间，位于气门室罩内；排气一侧为1个短螺栓。C系列柴油发电机气缸盖螺栓只有中、短2种类型。N系列柴油发电机气缸盖由12个螺栓固定在气缸体上。