En tromlebremse bremser et hjul ved at presse bremseskoene mod indersiden af ​​en roterende tromle. Tromlen er fastgjort til hjulet og drejer med det. Når føreren trykker på bremsepedalen, skubber hydraulisk tryk en hjulcylinder, hvilket tvinger bremseskoene udad. Skoene gnider mod tromlen, hvilket skaber friktion og bremser hjulet.

Tromlebremser var standard på alle fire hjul i årtier. De er billigere at fremstille end skivebremser og kan give stærk bremsekraft ved lave hastigheder. De har også en selvforstærkende effekt: tromlens rotation trækker den forreste bremsesko i kontakt, hvilket øger bremsekraften med mindre pedalkraft. Derfor bruger nogle lastbiler og tunge køretøjer dem stadig.

Men tromlebremser har ulemper. De fanger varme inde i tromlen, hvilket kan forårsage falmning ved gentagne hårde opbremsninger. De er sværere at vedligeholde, fordi fjedrene og bremseklodserne er inde i tromlen. De afleder heller ikke vand lige så godt som skivebremser, så de kan være mindre effektive efter kørsel gennem dybt vand.

De fleste moderne biler bruger skivebremser foran og enten skive- eller tromlebremser bagpå. Bagerste tromlebremser er almindelige på økonomibiler og hybridbiler, hvor bagbremserne udfører mindre arbejde, og regenerativ bremsning reducerer slid. De er ikke forældede. De er bare mindre almindelige.