汽車剎車系統的工作原理主要基於摩擦，通過剎車片與剎車盤（或鼓）之間的接觸，將車輛的動能轉化為熱能。當駕駛員踩下剎車踏板時，會對剎車油施加壓力，液體將壓力通過管路傳遞到每個車輪的剎車卡鉗活塞上，活塞隨後驅動剎車卡鉗夾緊剎車盤，產生巨大的摩擦力，使車輛減速。
汽車剎車系統通常採用液壓制動，因為液體不可壓縮，能夠幾乎100%地傳遞動力。液壓剎車系統還包括一個助力泵，利用發動機進氣歧管產生的真空和大氣壓力之間的壓強差來增強剎車效果。此外，一些現代汽車還配備了防抱死剎車系統（ABS）、電子制動力分配系統（EBD）和制動輔助系統等輔助性系統，以進一步提高制動效率和安全性。