Вместо традиционных «расширяющихся» тормозов, которые воздействуют в противоположные стороны на круглый барабан, в дисковых тормозных системах используются диски с тормозными колодками, установленными с обеих сторон. Легко наблюдаемое сходство — с ручным тормозом на велосипеде. Колодки обжимают обод колеса велосипеда, замедляя движение. Автомобильные дисковые тормоза используют тот же принцип, но тормозное усилие прикладывается не к колесу, а к отдельному диску.
Диск, или ротор, представляет собой единое целое, установленное прямо внутри колеса. Диски бывают сплошные и вентилируемые. Вентилируемые диски имеют по окружности между двумя тормозными поверхностями ребра для обеспечения доступа воздуха, который охлаждает их и делает менее чувствительными к тепловому разрушению и старению. Тормозные диски слабо подвержены воздействию грязи и воды, так как весь осадок отбрасывается центробежным действием ротора, либо очищается колодками. Также, равносильное прижимающее действие двух тормозных колодок обеспечивает равномерную, уверенную остановку, в то время как неравномерный прижим колодок левых и правых колес может вызывать нежелательную тягу при торможении. Все дисковые тормоза саморегулирующиеся.
Существуют три основных типа дисковых тормозов. В конструкции с фиксированным суппортом используется два поршня, установленные с любой стороны ротора (на каждой стороне суппорта). Суппорт жестко установлен и не перемещается. Такая тормозная система очень эффективна, но размер суппорта и его креплений увеличивают вес и размер автомобиля.
Скользящие и плавающие конструкции очень похожи. В обоих типах одна тормозная колодка входит в контакт с ротором под действием гидравлической силы. Суппорт, не зафиксированный жестко в определенном положении, несколько перемещается и обеспечивает контакт другой колодки с ротором. Существуют различные способы крепления плавающих суппортов. Некоторые поворачиваются вокруг основания или вершины, другие скользят вдоль монтажных болтов. Различные причины неравномерного износа тормозов могут быть вызваны грязью или заеданием в местах скольжения или поворота.
