หลักการทำงานของระบบเบรกสามารถสรุปเป็นคำง่ายๆ เป็นการแปลงแรงเหยียบเบรกของผู้ขับขี่ให้เป็นแรงเสียดทานที่รุนแรงผ่านชุดระบบกลไกและไฮดรอลิกที่ซับซ้อน ซึ่งจะช่วยชะลอหรือหยุดการเคลื่อนที่ของยานพาหนะได้อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเสียดสีระหว่างผ้าเบรกกับจานเบรก และยางกับพื้น ซึ่งแปลงพลังงานจลน์ดั้งเดิมของยานพาหนะให้เป็นพลังงานความร้อน
โดยเฉพาะระบบเบรกส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้: ระบบควบคุม ระบบไฮดรอลิก ระบบไฟฟ้า ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ และระบบดำเนินการ เมื่อผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรก น้ำมันเบรกในระบบไฮดรอลิกจะถูกเพิ่มแรงดัน และแรงดันนี้จะถูกส่งผ่านท่อไปยังกระบอกเบรกของแต่ละล้อ จากนั้นกระบอกเบรกจะออกแรงกดอย่างแรงบนผ้าเบรก เพื่อให้สัมผัสกับจานเบรกอย่างใกล้ชิดและทำให้เกิดแรงเสียดทาน และชะลอความเร็วหรือหยุดรถในที่สุด
ปั๊มกำลังของระบบเบรกแบ่งปั๊มออกเป็นสองห้องผ่านไดอะแฟรม เมื่อเครื่องยนต์กำลังทำงาน ห้องใดห้องหนึ่งจะสร้างสุญญากาศ ทำให้เกิดแรงดันที่แตกต่างกันทั้งสองด้านของไดอะแฟรม เมื่อผู้ขับขี่เหยียบแป้นเบรก ความแตกต่างของแรงดันนี้จะช่วยแรงของผู้ขับขี่และส่งผลกระทบต่อแม่เบรกร่วมกัน จึงช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์การเบรก
นอกจากนี้ระบบเบรกรวมถึงระบบเบรกป้องกันล้อล็อค ระบบนี้จะติดตามการเคลื่อนที่ของล้อผ่านเซ็นเซอร์ความเร็วที่ติดตั้งอยู่บนล้อ เมื่อเซ็นเซอร์ตรวจจับได้ว่าล้อกำลังจะล็อค (เช่น หยุดหมุนและเลื่อนไปบนพื้น) ระบบ ABS จะปรับแรงกดของผ้าเบรกอย่างรวดเร็วเพื่อให้ผ้าเบรกสัมผัสกันเป็นระยะๆ และแยกออกจากจานเบรก เพื่อให้ ล้อสามารถกลิ้งและเลื่อนได้ในระหว่างกระบวนการเบรก สถานะนี้สามารถรับประกันได้ว่าการยึดเกาะระหว่างล้อกับพื้นมากที่สุด ซึ่งจะทำให้ระยะเบรกสั้นลงและเพิ่มความปลอดภัยในการเบรก
