汽車制動系統的工作原理是利用與車身或車架相連的非旋轉元件和與車輪或傳動軸相連的旋轉元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉動或轉動的趨勢。

現在汽車制動系統一般分為兩種類型，液壓制動和氣壓制動。

液壓制動由制動總泵以制動液為傳動介質，通過制動管路輸送到各個制動分泵來達到制動效果；氣壓制動則利用高壓氣體作為制動介質，通過管道輸送到各個制動缸實現制動。

制動系統的作用很多，能讓行駛中的汽車按駕駛員要求減速甚至停車，在各種道路條件下讓停車穩定，保持下坡車的速度穩定。

當制動系統不起作用時，蹄子之間有間隙，車輪和制動鼓能自由轉動。剎車時，通過踩踏制動踏板，推桿和主缸使主缸的油在壓力下流入輪缸，推動輪缸活塞讓制動蹄繞支承銷轉動，其摩擦片壓在制動鼓內圓面上，非旋轉制動蹄對旋轉制動鼓產生摩擦扭矩，從而產生制動力。松開剎車，制動蹄被拉回原位，制動力消失。

汽車制動系統還包括一些特殊裝置，比如防抱死制動系統，也就是 ABS，它能在車輪趨于抱死臨界點時，控制制動分泵壓力，防止車輪抱死。還有 ESS 緊急剎車警示系統，急踩剎車時自動快速閃爍故障指示燈，提示后方車輛。

汽車制動系統按不同標準有多種分類。按功用分，有行車制動系統、駐車制動系統、第二制動系統和輔助制動系統，其中行車和駐車制動系統是每輛車必備的。按制動操縱能源分，有人力制動系統、動力制動系統和伺服制動系統。按制動能量傳輸方式分，有機械式、液壓式、氣壓式、電磁式等，也有采用兩種以上傳能方式的組合式制動系統。

汽車制動系統中，常見的制動器有鼓式制動器和盤式制動器。鼓式制動器通過液壓裝置讓摩擦片與制動鼓內側面摩擦產生制動效果，但其工作在相對封閉環境，熱量不易散出。盤式制動器通過液壓系統把壓力施加到制動鉗上，讓制動摩擦片與制動盤摩擦制動，它是敞開式的，散熱好。通風制動盤內部中空或有小孔，利用離心力使空氣對流散熱，效果更好。