Выпускные клапаны работают в очень сложных условиях, так как горячие газы нагревают тарелку клапана до высоких температур, которые составляют, в бензиновом моторе, около 1000℃. При том, что стержень этого клапана гораздо «холоднее» – на 500-600℃. Поэтому выпускные клапаны должны выдерживать очень большие температурные напряжения. Подобный режим работы выдерживают хромоникелевые жаропрочные стали. Причем, зачастую выпускные клапаны делают «составными»:

- «холодный» стержень – из качественной легированной стали;

- «горячую» тарелку – из жаропрочной, практически немагнитной, стали.

А затем, обе части соединяют между собой сваркой трением. Кроме того, для многих грузовых ДВС выпускные клапаны бывают с натриевым охлаждением – внутри стержня делают полость, которую заполняют натрием. При работе ДВС он становится жидким и помогает охлаждать самую горячую часть выпускного клапана – тарелку.

А для получения нужной прочности и долговечности, наружную поверхность выпускных клапанов упрочняют термообработкой.