브레이크는 운동 에너지를 열로 변환합니다. 이것이 핵심 원리입니다. 움직이는 자동차는 운동 에너지를 가지고 있는데, 자동차를 멈추려면 그 에너지를 없애야 합니다. 마찰 브레이크는 고정된 패드를 회전하는 디스크나 드럼에 밀착시켜 마찰력을 발생시킵니다. 이 마찰력이 운동 에너지를 열로 변환하여 공기 중으로 방출합니다. 일부 하이브리드 자동차와 전기차에 사용되는 전자기 브레이크는 자기장을 이용하여 자동차의 속도를 줄이고 에너지를 전기로 회수합니다.

대부분의 자동차는 전륜에 디스크 브레이크를, 후륜에는 디스크 브레이크 또는 드럼 브레이크를 사용합니다. 디스크 브레이크는 로터, 캘리퍼, 그리고 두 개의 패드로 구성됩니다. 유압이 캘리퍼 피스톤을 밀어 패드를 로터에 밀착시킵니다. 드럼 브레이크는 회전하는 드럼 안쪽을 바깥쪽으로 누르는 브레이크 슈가 있습니다. 디스크 브레이크는 냉각 성능이 우수하고 제동력이 일관적입니다. 드럼 브레이크는 가격이 저렴하고 저속에서 제동력이 더 강할 수 있습니다.

브레이크 성능은 열 관리에 달려 있습니다. 급정거 한 번으로 로터 온도가 섭씨 500도까지 올라갈 수 있습니다. 반복적인 급정거는 브레이크가 과열되어 제동력이 떨어지는 페이드 현상을 일으킬 수 있습니다. 고성능 차량은 페이드 현상을 방지하기 위해 통풍식 또는 천공식 로터와 고온용 브레이크 패드를 사용합니다. 전기차의 회생 제동 시스템은 모터를 이용하여 차량 속도를 줄임으로써 마찰 브레이크의 마모를 줄여줍니다.

브레이크액도 중요합니다. 브레이크액은 흡습성이 있어 공기 중의 수분을 흡수합니다. 시간이 지남에 따라 흡수된 수분은 끓는점을 낮춰 브레이크 성능 저하를 초래할 수 있습니다. 대부분의 제조업체는 2~3년마다 브레이크액을 교체할 것을 권장합니다.