Zwłaszcza zawory wylotowe są bardzo mocno obciążone termiczne, a ich temperatura dochodzi do około 800 stopni Celsjusza w silnikach wysokoprężnych, oraz do 850 stopni w silnikach z zapłonem iskrowym. Temperatura zaworów dolotowych jest o około 300 stopni niższa. Aby wytrzymać tak duże obciążenia, zawory muszą być wykonane ze specjalnych gatunków stali.
Zobacz również: Jak rozpoznać spalanie stukowe?
W silnikach o małych obciążeniach termicznych stosuje zawory ze stali ferrytycznych. W silnikach bardziej obciążonych zawory są wykonywane ze stali astenicznych. Dodatkowo, dla zwiększenia trwałości przylgni zaworów wylotowych stosuje się napawanie na jej powierzchnię warstwy stellitu o grubości około 1,5 mm. Stellit jest stopem kobaltu, chromu i wolframu.
Aby częściowo ułatwić odprowadzenie tak dużych ilości ciepła i ochłodzić zawory, stosuje się w najbardziej wysilonych silnikach wypełnienie ich trzonków sodem. Ślepo zakończony obustronnie otwór przewiercony osiowo w trzonku wypełnia się do połowy metalicznym sodem, który topi się już przy temperaturze około 100 stopni i pod postacią cieczy swobodnie przepływa w zaworze w wyniku jego ruchów.
Zobacz również: Jak rozpoznać uszkodzoną uszczelkę pod głowicą?
Sód przenosi bardzo dużo ciepła, pobranego z talerzyka zaworu, do jego trzonka. Dzięki temu w niektórych przypadkach temperatura najbardziej rozgrzanych części zaworu spada nawet o 80 do 120 stopni. W ten sposób zwiększa się dość istotnie zarówno wytrzymałość jak i trwałość zaworu. Jedynym mankamentem jest znacznie większa średnica jego trzonka w stosunku do zaworu bez wewnętrznego chłodzenia.