ลูกสูบในเครื่องยนต์ของรถยนต์ถือเป็นส่วนประกอบหลักอย่างหนึ่ง เมื่อใช้ร่วมกับแหวนลูกสูบ สลักลูกสูบ และชิ้นส่วนอื่นๆ จะประกอบเป็นชุดลูกสูบ เมื่อประกอบกับฝาสูบจะทำให้เกิดห้องเผาไหม้ โดยรับแรงของก๊าซที่เผาไหม้และส่งกำลังไปยังเพลาข้อเหวี่ยงผ่านหมุดลูกสูบและก้านสูบ เพื่อทำให้กระบวนการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในสมบูรณ์
เนื่องจากลูกสูบทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงที่มีความเร็วสูง แรงดันสูง และอุณหภูมิสูง และเมื่อพิจารณาถึงการทำงานที่ราบรื่นและความทนทานของเครื่องยนต์ ลูกสูบจะต้องมีความแข็งแรงและความแข็งแกร่งเพียงพอ มีการนำความร้อนที่ดี ทนความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวต่ำ (การเปลี่ยนแปลงขนาดและรูปร่างเล็กน้อย) ความหนาแน่นสัมพัทธ์ต่ำ (น้ำหนักเบา) ความต้านทานการสึกหรอ ความต้านทานการกัดกร่อน และต้นทุนต่ำ
เนื่องจากมีข้อกำหนดจำนวนมากและสูง ซึ่งบางข้อขัดแย้งกัน จึงเป็นเรื่องยากที่จะหาวัสดุลูกสูบที่สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดได้อย่างสมบูรณ์ โดยทั่วไปลูกสูบเครื่องยนต์สมัยใหม่มักทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์ เนื่องจากอลูมิเนียมอัลลอยด์มีข้อดีที่โดดเด่นคือมีความหนาแน่นต่ำและมีการนำความร้อนได้ดี อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ค่อนข้างสูง และความแข็งแกร่งของอุณหภูมิสูง-ที่ค่อนข้างต่ำ ข้อเสียเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการออกแบบโครงสร้างที่เหมาะสมเพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานเท่านั้น ดังนั้นคุณภาพของเครื่องยนต์ของรถยนต์จึงไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้เท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับความสมเหตุสมผลของการออกแบบด้วย
