Ένα τύμπανο φρένου επιβραδύνει έναν τροχό πιέζοντας τα πέλματα στο εσωτερικό ενός περιστρεφόμενου τυμπάνου. Το τύμπανο είναι προσαρτημένο στον τροχό και περιστρέφεται μαζί του. Όταν ο οδηγός πατάει το πεντάλ φρένου, η υδραυλική πίεση ωθεί έναν κύλινδρο τροχού, ο οποίος ωθεί τα πέλματα προς τα έξω. Τα πέλματα τρίβονται στο τύμπανο, δημιουργώντας τριβή και επιβραδύνοντας τον τροχό.

Τα τυμπανόφρενα ήταν στάνταρ και στους τέσσερις τροχούς για δεκαετίες. Είναι φθηνότερα στην κατασκευή τους από τα δισκόφρενα και μπορούν να παρέχουν ισχυρή ισχύ ακινητοποίησης σε χαμηλές ταχύτητες. Έχουν επίσης αυτοενεργοποίηση: η περιστροφή του τυμπάνου έλκει το μπροστινό παπούτσι σε επαφή, αυξάνοντας τη δύναμη πέδησης με λιγότερη προσπάθεια στο πεντάλ. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένα φορτηγά και βαρέα οχήματα εξακολουθούν να τα χρησιμοποιούν.

Ωστόσο, τα ταμπούρα έχουν και μειονεκτήματα. Παγιδεύουν τη θερμότητα μέσα στο ταμπούρο, κάτι που μπορεί να προκαλέσει ξεθώριασμα κατά τη διάρκεια επαναλαμβανόμενων απότομων σταματημάτων. Είναι πιο δύσκολο να συντηρηθούν επειδή τα ελατήρια και τα τακάκια βρίσκονται μέσα στο ταμπούρο. Επίσης, δεν αποβάλλουν νερό τόσο καλά όσο τα δισκόφρενα, επομένως μπορεί να είναι λιγότερο αποτελεσματικά μετά από οδήγηση σε βαθιά νερά.

Τα περισσότερα σύγχρονα αυτοκίνητα χρησιμοποιούν δισκόφρενα μπροστά και δισκόφρενα ή τυμπάνα πίσω. Τα πίσω τυμπάνα είναι συνηθισμένα σε οικονομικά αυτοκίνητα και υβριδικά, όπου τα πίσω φρένα κάνουν λιγότερη δουλειά και η αναγεννητική πέδηση μειώνει τη φθορά. Δεν είναι ξεπερασμένα. Απλώς είναι λιγότερο συνηθισμένα.