發動機制動的工作原理就是把發動機從輸出功率的狀態轉變為消耗功率的狀態，從而消耗車輛的勢能實現制動。

具體來說，常見的壓縮釋放式發動機制動，會在使用后讓發動機變成巨大的空氣壓縮機。比如進氣沖程時活塞下行吸入新鮮空氣，壓縮沖程活塞上行，在壓縮釋放式發動機制動中，排氣門將在壓縮沖程接近結束時被打開，做功沖程正常時進、排氣門應關閉，而開啟壓縮釋放式發動機制動后排氣門在進入做工沖程之前就已打開，排氣沖程與正常排氣沖程相同。通過不斷重復上述操作，釋放車身動能達到減速目的。

以濰柴 WP13 550 馬力發動機為例，其裝配的壓縮釋放式發動機制動制動功率可達 336kw。當需要發動機制動時，抬油門掛抵擋，排氣門、膨脹行程和壓縮行程處于關閉狀態，發動機轉速升高到一定值后壓縮行程對燃燒室內空氣繼續壓縮，消耗汽車動能，發動機進入制動狀態。膨脹行程后半程汽缸內因氣體泄漏和能量損耗變成“抽真空行程”，消耗汽車動能，這也是發動機能制動的主要原因之一。

發動機制動就是抬油門不踏下離合器，利用發動機的壓縮行程產生的壓縮阻力、內摩擦力和進排氣阻力對驅動輪形成制動作用。還可以改變變速器的扭矩來制動，牽引力越大，車速越慢。就是利用發動機的摩擦阻力，通過傳動齒輪連接使輪胎減速，是驅動和制動的輔助裝置。

綜合來說，發動機制動通常可以通過降檔和松油門兩種措施來實現。駕駛員降低檔位，使發動機轉速上升，從而增加發動機的阻力，達到減速目的。還可以通過松開油門，減少燃油供給，降低發動機輸出功率，實現減速效果。

在較長的下坡路段行駛時，掛入低速檔，利用發動機的阻力作用來減小制動力，減輕剎車負擔，減少剎車次數，防止在冰雪泥濘路面上制動力熱衰減導致剎車過熱。在陡坡行駛時，使用發動機制動可以減少剎車系統的負擔，提高行駛安全性。