Disk fren, dönen bir diski sıkıştırarak aracı durdurur. Rotor adı verilen disk, tekerlekle birlikte döner. Kaliper, rotorun üzerine yerleştirilir ve iki fren balatasını tutar. Sürücü pedala bastığında, hidrolik basınç kaliperdeki pistonları iter ve balatalar rotora sıkıca yapışır. Sürtünme tekerleği yavaşlatır ve araç durur.

Disk frenlerin kampanalı frenlere göre avantajları vardır. Isıyı daha iyi dağıttıkları için, tekrarlanan sert frenlemelerde frenleme performansında düşüşe daha az direnç gösterirler. Balatalar tekerlek göbeğini sökmeye gerek kalmadan değiştirilebildiği için bakımları daha kolaydır. Ayrıca balatalar aşındıkça kendilerini otomatik olarak ayarlarlar. Bu nedenle çoğu modern otomobil dört tekerleğinde de disk fren kullanırken, bazı ekonomik otomobiller hala arka tekerleklerde kampanalı fren kullanmaktadır.

Fren diski, dolu veya havalandırmalı olabilir. Havalandırmalı fren diskinde, içinden hava çeken ve daha hızlı soğutan iç kanatlar bulunur. Performans araçlarında, ısıyı ve gazı uzaklaştırmak için delikli veya oluklu fren diskleri kullanılır. Fren balataları da önemlidir. Farklı balata bileşimleri, gürültü, toz, aşınma ve frenleme gücü açısından farklılık gösterir. Seramik balatalar sessiz ve temizdir ancak pahalıdır. Yarı metalik balatalar daha sert frenleme sağlar ancak daha hızlı aşınır ve daha fazla toz üretir.

Disk frenler ilk olarak 1950'lerde yarış otomobillerinde kullanıldı. 1960'larda seri üretim otomobillere yayıldılar ve 1980'lerde standart hale geldiler. Otomotiv tarihinin en önemli güvenlik gelişmelerinden biridirler.