鼓式制動器的工作原理是這樣的。

它在兩個弧形制動蹄表面裝上制動摩擦片，以制動蹄一端為支點，從另一端施加動力，讓制動蹄壓向制動鼓內側從而實現制動。

在液壓制動泵中，制動分泵的活塞直接推動制動蹄；氣碰制動中，壓縮空氣推動凸輪旋轉，使制動蹄向外張開。

當制動壓力消失，回位彈簧將制動蹄拉離制動鼓，解除制動。

在特定蹄、鼓位置條件下，鼓式制動器能產生自動增力作用。以制動鼓旋轉方向來看，如果制動蹄施力端在前、支承端在后，且制動蹄轉動方向與制動鼓相同，在摩擦力作用下，制動蹄會以更大壓力壓向制動鼓，獲得強大制動效果，這樣的制動蹄叫助勢蹄。

汽車可前進也可倒退，當制動蹄轉動方向與制動鼓旋轉方向相反時，蹄、鼓間摩擦力減小，制動蹄壓力也減小，這樣的制動蹄稱為減勢蹄。

鼓式制動器相對盤式制動器組成部件更多，主要包括底板、制動輪缸、回位彈簧、限位彈簧、調節器、制動蹄、制動鼓等。

施加制動力時，制動踏板作用力經真空助力器助力后到制動主缸，主缸將液壓油壓送入制動管和軟管，在液壓壓力作用下，制動輪缸活塞推動制動蹄外張與制動鼓接觸，通過摩擦力迫使制動鼓轉速下降，讓車輛停止。

解除制動力時，液壓系統壓力下降，回位彈簧讓制動輪缸活塞回位，制動蹄與制動鼓分離，摩擦力消失。

過去鼓式制動器間隙需人工用塞尺調整，現在轎車鼓式制動器多采用自動調整方式，摩擦襯片磨損后會自動調整與制動鼓間隙。