Główny cylinder składa się ze zbiornika uzupełniającego i jednego lub dwóch cylindrów wraz z tłokami. Pompy główne dwuobwodowe służą do hydraulicznego oddzielania przedniego i tylnego układu hamulcowego w przypadku wycieku płynu hamulcowego. Główny cylinder przekształca nacisk mechaniczny pedału na ciśnienie hydrauliczne wewnątrz rurociągu. Ciśnienie to jest przekształcane z powrotem na ciśnienie mechaniczne albo przez cylindry kół (hamulce bębnowe), albo przez zaciski (hamulce tarczowe). Ponieważ otrzymują ciśnienie z głównego cylindra, są klasyfikowane jako cylindry pomocnicze.
Płyn hamulcowy dostarczany jest w odpowiednie miejsca ramy samochodu przy kołach stalowymi rurociągami, a następnie za pomocą elastycznych rurek do siłowników, co umożliwia swobodny ruch elementów zawieszenia i układu kierowniczego.
Każdy cylinder koła zawiera dwa tłoki, po jednym na każdym końcu, które działają w przeciwnych kierunkach, wciskając klocek hamulcowy w kontakt z bębnem. W układach hamulców tarczowych siłowniki są częścią zacisków. Wykorzystuje jeden, dwa lub cztery cylindry, ale wszystkie zawierają tylko jeden tłok. Wszystkie tłoki używają jakiegoś rodzaju
uszczelka (zwykle gumowa), aby zmniejszyć wyciek płynu wokół tłoka. Gumowa osłona przeciwpyłowa chroni cylinder przed kurzem i brudem. Osłonę zakłada się na wystający koniec tłoczka lub dźwigni hamulca.
W stanie spoczynku cały układ hydrauliczny, od tłoków w pompie hamulcowej po tłoki w cylindrach kół lub zaciskach, wypełniony jest płynem hamulcowym. Pod wpływem pedału hamulca płyn porywany przez tłoczki (tłok) pompy głównej kierowany jest rurociągami do cylindrów pomocniczych, gdzie wprawia tłoki w ruch – na zewnątrz w przypadku hamulców bębnowych lub do wewnątrz (w stronę tarczy) w przypadku hamulców tarczowych. Ruch tłoków równoważony jest przez sprężyny powrotne montowane na zewnątrz cylindrów (hamulce bębnowe) oraz sprężyny wewnętrzne lub uszczelnienia sprężyn (hamulce tarczowe).
Po zwolnieniu pedału hamulca sprężyna znajdująca się wewnątrz głównego cylindra natychmiast przywraca tłoczki głównego cylindra do ich pierwotnego położenia. Tłoki zawierają zawory sterujące, a cylinder główny ma wywiercone w środku otwory kompensacyjne. Otwierają się, gdy tłoki powrócą do pierwotnego położenia. Zawory zwrotne tłoków umożliwiają przedostanie się płynu do cylindrów kół lub zacisków, gdy tłoki powracają. Następnie, gdy tylko sprężyny powrotne przywrócą klocki hamulcowe do pierwotnego położenia, nadmiar płynu w przewodach powoduje napełnienie zbiornika przez kanały kompensacyjne.
Pompy główne układów hamulcowych dzielonych ukośnie wykorzystują dwa tłoki umieszczone współosiowo za sobą w jednym cylindrze. Tłok główny napędzany jest bezpośrednio poprzez mechaniczne połączenie z pedałem hamulca. Tłok wtórny napędzany jest płynem uwięzionym pomiędzy tłokami. Jeśli płyn hamulcowy wycieknie przed tłokiem pomocniczym, przesuwa się do przodu, aż dotrze do przedniej ścianki głównego cylindra, a płyn pomiędzy tłokami uruchamia tylne hamulce. Jeśli wyciek występuje w tylnych hamulcach, tłok główny przesunie się do przodu, aż zetknie się z tłokiem pomocniczym, który uruchomi hamulce przednie. W każdym razie pedał hamulca ma możliwość dalszego poruszania się i zazwyczaj wystarczająca jest niewielka siła hamowania.
Wszystkie dwuobwodowe układy hamulcowe posiadają wskaźnik wrażliwy na ciśnienie w układzie lub poziom płynu. Taki system ostrzeże kierowcę w przypadku awarii połowy układu hamulcowego.
Niektóre układy hamulców tarczowych posiadają również zawór dozujący, a w niektórych przypadkach także zawór rozdzielczy. Zawór dozujący utrzymuje stałe ciśnienie przednich hamulców tarczowych do momentu zetknięcia się tylnych klocków hamulcowych z bębnem, dzięki czemu przednie hamulce nigdy nie są używane oddzielnie.
Zawór sterujący kontroluje ciśnienie w tylnych hamulcach, zapobiegając blokowaniu tylnych kół podczas hamowania awaryjnego.
OSTRZEŻENIE: Klocki hamulcowe zawierają azbest, który jest substancją rakotwórczą. Nigdy nie czyścić powierzchni hamulcowych sprężonym powietrzem. Unikaj wdychania pyłu z powierzchni hamulców. Do czyszczenia hamulców używaj specjalnych płynów do czyszczenia hamulców.