O frână cu tambur încetinește o roată prin apăsarea saboților pe interiorul unui tambur în rotație. Tamburul este atașat la roată și se rotește odată cu aceasta. Când șoferul apasă pedala de frână, presiunea hidraulică împinge un cilindru al roții, care forțează saboții spre exterior. Saboții se freacă de tambur, creând frecare și încetinind roata.

Frânele cu tambur au fost standard pe toate cele patru roți timp de decenii. Sunt mai ieftine de fabricat decât frânele cu disc și pot oferi o putere de frânare puternică la viteze mici. De asemenea, au un efect de auto-energizare: rotirea tamburului atrage sabotul din față în contact, crescând forța de frânare cu un efort mai mic pe pedală. De aceea, unele camioane și vehicule grele le folosesc încă.

Însă frânele cu tambur au dezavantaje. Acestea rețin căldura în interiorul tamburului, ceea ce poate provoca decolorarea în timpul frânărilor bruște repetate. Sunt mai greu de întreținut deoarece arcurile și saboții sunt în interiorul tamburului. De asemenea, nu elimină apa la fel de bine ca frânele cu disc, așa că pot fi mai puțin eficiente după condusul prin ape adânci.

Majoritatea mașinilor moderne folosesc frâne cu disc în față și frâne cu disc sau cu tambur în spate. Frânele cu tambur spate sunt comune la mașinile economice și hibride, unde frânele spate depun mai puțin efort, iar frânarea regenerativă reduce uzura. Nu sunt învechite. Sunt doar mai puțin comune.