Per aumentare l'efficienza, i rapporti di compressione del motore sono stati aumentati, avvicinando la distanza tra il punto morto superiore del pistone e la valvola. Ciò solleva un problema: il pistone, muovendosi verso l'alto, potrebbe scontrarsi con una valvola aperta al punto morto superiore. Pertanto, gli ingegneri dei motori a combustione interna hanno progettato delle rientranze sul cielo del pistone per accogliere le valvole.
A causa delle differenze nel numero di valvole di aspirazione/scarico e nell'alzata delle valvole, gli incavi sulla parte superiore di alcuni pistoni sono asimmetrici. Questo design richiede che questi pistoni siano installati nell'orientamento corretto; in caso contrario il cielo del pistone non potrà evitare la collisione con la valvola.
Alcuni motori diesel hanno una tacca ricavata sul mantello del pistone per evitare gli ugelli di raffreddamento del pistone situati vicino al punto morto inferiore. Anche questi pistoni hanno un orientamento.
