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活塞頂面與汽缸頭之間形成燃燒室，因此活塞必須承受來自引擎燃燒后產生的熱和爆發力。油氣燃燒所產生的熱由活塞的頂部所吸收，并傳至汽缸壁，而燃燒后氣體膨脹所產生的力量也必須經由活塞來吸收，活塞會把燃燒氣體壓力及慣性力經由連桿傳到曲軸上，利用連桿的作用將活塞的線性往復運動轉換曲軸的旋轉運動。在轉換的過程中除了在上死點與下死點之外，活塞會對對汽缸滑移產生一個側推力。 活塞環是曲軸箱和汽缸間的屏障。
以機能來分，活塞環分為氣環和油環兩種，普通引擎每個活塞各有1~2個氣環及油環。活塞環能維持汽缸內的氣密性，使汽缸與曲軸箱隔絕開來，讓燃燒室的氣體壓力不致流失，并能避免未完全燃燒的油氣對曲軸箱內的機油造成污染及劣化。它能經由與汽缸壁的接觸把活塞所受的熱傳至汽缸壁、水套，更重要的是它能防止過多的機油進入燃燒室，并讓機油均勻的涂滿汽缸壁。 引擎運轉時產生的熱越多表示所爆發的力量也越大，這些熱量也對高性能引擎造成問題。
現代的活塞設計主要有鑄造和鍛造兩種，而鑄造又比鍛造來得簡單便宜，但卻無法如鍛造活塞承受較大的熱度和壓力。通常改裝廠在設計鍛造活塞時，都會同時利用改變活塞頂部的形狀來達到提高壓縮比的目的，但問題是選擇鍛造活塞時多少的壓縮比才是適當的。以汽油引擎來說，壓縮比超過12.5:1時燃燒效率就不容易再提升。 利用活塞頂部的形狀改變來提高壓縮比時，隨著壓縮比的提高會使汽缸頂部燃燒室的空間變小，活塞頂部的銳角和凸出都可能導致爆震的發生。
對高壓縮比活塞來說，由于必須保留氣門做動所需的空間，因此會在活塞頂部切出氣門邊緣形狀的凹槽，如果沒有這個凹槽，當活塞到達上死點時可能就會打到氣門，因此改裝了高壓縮比活塞后對氣門動作精確度的要求就必須非常嚴格。這凹槽的大小也必須配合凸輪軸及氣門搖臂的改裝而改變。 不銹鋼及特殊合金的活塞環已廣泛應用在賽車及改裝套件市場，這些特殊設計的合金活塞環可以在活塞往上行時釋放壓力，但在往下爆發行程時卻能保持密閉的狀態以維持壓力，這種活塞環雖然貴但是卻能有效的提高引擎效率。
由于活塞與活塞環都必須在高溫、高壓、高速及臨界潤滑的狀態下工作，因此長久以來改裝廠都為了提供最佳設計而努力，但引擎的性能是所有機件整合的結果，因此選擇活塞套件時必須考量凸輪軸的正時角度、供由系統的配合才能找出最佳搭配組合。
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