В барабанных тормозах используются две тормозные колодки, установленные на фиксированном опорном щите. Эти колодки находятся внутри круглого литого железного барабана, вращающегося вместе с колесом. Колодки удерживаются на месте пружинами; это позволяет им во время торможения скользить к барабану, сохраняя выравнивание накладок по отношению к барабану. Колодки приводятся в действие колесным цилиндром, который установлен наверху опорного щита. Во время действия тормозов гидравлическое давление приводит в действие два приводных соединения колесного цилиндра. Так как эти соединения упираются непосредственно в верхние части тормозных колодок, колодки перемещаются к внутренней поверхности барабана. После прижимания верхних частей колодок к барабану нижние части колодок также входят в контакт с барабаном путем незначительного вращения всего узла (известного, как серводействие). Когда давление внутри колесного цилиндра понижается, возвратные пружины отводят колодки от барабана.
Большинство современных барабанных тормозов разрабатываются саморегулирующимися во время торможения. Такая система уменьшает потребность в профилактических регулировках и поддерживает работоспособность тормоза и педали в надлежащем состоянии.