تعمل فرامل الأسطوانة على إبطاء العجلة عن طريق ضغط بطانات الفرامل على السطح الداخلي لأسطوانة دوارة. هذه الأسطوانة متصلة بالعجلة وتدور معها. عندما يضغط السائق على دواسة الفرامل، يدفع الضغط الهيدروليكي أسطوانة العجلة، مما يدفع بطانات الفرامل إلى الخارج. تحتك بطانات الفرامل بالأسطوانة، مُحدثةً احتكاكًا يُبطئ العجلة.

كانت فرامل الأسطوانة قياسية في جميع العجلات الأربع لعقود. فهي أرخص تصنيعًا من فرامل القرص، وتوفر قوة كبح عالية عند السرعات المنخفضة. كما أنها تتميز بخاصية التنشيط الذاتي: إذ يؤدي دوران الأسطوانة إلى سحب بطانة الفرامل الأمامية لتلامسها، مما يزيد من قوة الكبح بجهد أقل على دواسة الفرامل. ولهذا السبب لا تزال بعض الشاحنات والمركبات الثقيلة تستخدمها.

لكن فرامل الأسطوانة لها عيوبها. فهي تحبس الحرارة داخل الأسطوانة، مما قد يؤدي إلى انخفاض كفاءتها عند التوقف المفاجئ المتكرر. كما أنها أصعب في الصيانة لأن النوابض والبطانات موجودة داخل الأسطوانة. بالإضافة إلى ذلك، فهي لا تصرف الماء بكفاءة فرامل الأقراص، لذا قد تكون أقل فعالية بعد القيادة في مياه عميقة.

تستخدم معظم السيارات الحديثة مكابح قرصية في الأمام، ومكابح قرصية أو أسطوانية في الخلف. وتُعدّ المكابح الأسطوانية الخلفية شائعة في السيارات الاقتصادية والهجينة، حيث يقلّ الجهد المبذول على المكابح الخلفية، كما يُقلّل نظام الكبح المتجدد من التآكل. وهي ليست قديمة الطراز، بل هي أقل شيوعًا فحسب.