El principi de funcionament d'un fre es basa principalment en la generació de fricció i parell, que frena o atura les peces en moviment a través de la fricció entre la placa de fricció i la roda de fre (o disc de fre). Concretament, quan s'acciona el fre, el sistema hidràulic o el dispositiu electromagnètic genera pressió, fent que la placa de fricció entri en contacte amb la roda de fre (o el disc de fre), generant un parell de fricció, dissipant així l'energia cinètica i fent que l'objecte s'allunyi. o deixar de moure's. Quan el fre es desactiva, la pressió s'elimina i la molla o un altre mecanisme de reinici separa la placa de fricció de la roda del fre, restaurant el seu estat de moviment.
El disseny i el rendiment d'un fre depenen de diversos factors, com el coeficient de fricció, el parell de frenada, el rendiment de dissipació de calor, etc. Els frens de disc i els de tambor són dos tipus habituals, cadascun amb les seves pròpies característiques i adequat per a diferents escenaris d'aplicació. El fre de disc té un bon rendiment de dissipació de calor i és adequat per a entorns que requereixen una dissipació ràpida de la calor, com els sedans; El fre de tambor té una gran força de frenada i és adequat per a vehicles pesats.
