排氣制動的原理主要是通過關閉發動機排氣管上的調節閥，增加排氣行程的壓力，並利用產生的負壓來獲得制動力。
排氣制動通常通過手動開關啟動，當車輛在行駛過程中需要減速時，排氣制動會自動啟動。此時，即使踏下加速踏板或離合器踏板，排氣制動也會解除。排氣制動系統工作時，通常會切斷燃油供給，因此主要適用於柴油發動機。
具體來說，當排氣制動激活時，噴油嘴會停止噴油，但發動機依然繼續工作，不斷吸入新鮮空氣。同時，排氣系統內的蝶閥關閉，阻塞排氣歧管，使排氣歧管內的壓力達到4到6個大氣壓。此時，發動機的動力源是利用車輛的慣性力，而不是混合氣燃燒產生的能量。發動機活塞此時正在壓縮排氣管內的高壓空氣，這樣不斷消耗車輛的動能，從而達到減慢車速的目的。這種制動方式利用了發動機的慣性力，而非傳統的摩擦制動，因此具有更好的制動效果和更少的磨損。