Τα φρένα μετατρέπουν την κίνηση σε θερμότητα. Αυτό είναι όλο το κόλπο. Ένα κινούμενο αυτοκίνητο έχει κινητική ενέργεια και το να το σταματήσεις σημαίνει να απαλλαγείς από αυτήν την ενέργεια. Τα φρένα τριβής πιέζουν ένα ακίνητο τακάκι πάνω σε έναν περιστρεφόμενο δίσκο ή τύμπανο. Η τριβή μετατρέπει την κινητική ενέργεια σε θερμότητα, η οποία διαχέεται στον αέρα. Τα ηλεκτρομαγνητικά φρένα, που χρησιμοποιούνται σε ορισμένα υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα, χρησιμοποιούν μαγνητικά πεδία για να επιβραδύνουν το αυτοκίνητο και να ανακτήσουν ενέργεια ως ηλεκτρική ενέργεια.

Τα περισσότερα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν δισκόφρενα μπροστά και είτε δισκόφρενα είτε ταμπούρα πίσω. Ένα δισκόφρενο έχει έναν δίσκο, μια δαγκάνα και δύο τακάκια. Η υδραυλική πίεση ωθεί τα έμβολα της δαγκάνας, τα οποία πιέζουν τα τακάκια πάνω στον δίσκο. Ένα ταμπούρο έχει σιαγόνες που πιέζουν προς τα έξω το εσωτερικό ενός περιστρεφόμενου ταμπούρου. Τα δισκόφρενα ψύχονται καλύτερα και είναι πιο σταθερά. Τα ταμπούρα είναι φθηνότερα και μπορούν να είναι πιο ισχυρά σε χαμηλές ταχύτητες.

Η απόδοση των φρένων εξαρτάται από τη διαχείριση της θερμότητας. Ένα μόνο φρενάρισμα πανικού μπορεί να θερμάνει έναν ρότορα στους 500 βαθμούς Κελσίου. Τα επαναλαμβανόμενα απότομα φρεναρίσματα μπορούν να προκαλέσουν εξασθένηση της απόδοσης των φρένων, όπου τα φρένα χάνουν την αποτελεσματικότητά τους καθώς υπερθερμαίνονται. Τα αυτοκίνητα υψηλών επιδόσεων χρησιμοποιούν αεριζόμενους ή τρυπημένους ρότορες και τακάκια υψηλής θερμοκρασίας για να αντισταθούν στην εξασθένηση της ταχύτητας. Η αναγεννητική πέδηση στα ηλεκτρικά οχήματα μειώνει τη φθορά στα φρένα τριβής χρησιμοποιώντας τον κινητήρα για να επιβραδύνει το αυτοκίνητο.

Το υγρό φρένων έχει επίσης σημασία. Είναι υγροσκοπικό, που σημαίνει ότι απορροφά νερό από τον αέρα. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το νερό μειώνει το σημείο βρασμού και μπορεί να προκαλέσει βλάβη στα φρένα. Οι περισσότεροι κατασκευαστές συνιστούν την έκπλυση του υγρού κάθε δύο με τρία χρόνια.