Luftbremsen wurden in den frühen 1870er Jahren von George Westinghouse erfunden und sind eine effektive Methode, um große, schwer beladene Fahrzeuge sicher zum Stehen zu bringen. Kleinere Fahrzeuge, wie beispielsweise das Familienauto, verwenden normalerweise hydraulisch betätigte Bremsen zum Anhalten. Der Unterschied zwischen diesen beiden Bremssystemen besteht in der Kraft, die zum Einrücken des Bremsmechanismus verwendet wird.
Hydraulische Bremsen verwenden komprimierte Flüssigkeit, um die Bremsen zu betätigen, während Druckluftbremsen Druckluft verwenden. Für leichtere Fahrzeuge ist komprimierte Flüssigkeit in Ordnung, da Druckluft zu stark wäre und das Bremssystem überlastet. Unter Druck stehende Flüssigkeit wäre jedoch nicht stark genug, um schwer beladene Fahrzeuge wie die großen, 18-rädrigen Sattelzugmaschinen, die heute auf den Straßen unterwegs sind, zu stoppen. Einige dieser großen Lkw wiegen bei voller Ladung fast 40 Tonnen (36,288 kg).
Im Wesentlichen besteht das typische System zum Betrieb von Druckluftbremsen in diesen großen Lastkraftwagen aus einem Versorgungssystem und einem Steuerungssystem. Das Versorgungssystem beginnt mit dem Luftkompressor, der Luft aus der Atmosphäre ansaugt, die Luft verdichtet und dem Lufttrockner zuführt. Der Lufttrockner entzieht der Luft Feuchtigkeit und Verunreinigungen und leitet die Druckluft über ein Netz von Luftventilen und Luftleitungen zu den Lufttanks oder Reservoirs, wo sie gebrauchsfertig gelagert wird. Das Steuerungssystem ist der Vorgang, bei dem die Druckluft an alle Radzylinder geleitet wird und dadurch die Bremsmechanismen in jedem einzelnen Rad aktiviert werden.
Tritt der Fahrer auf das Bremspedal, werden die Rückschlagventile der gesamten Bremsanlage aktiviert und die Druckluft in den Luftbehältern wird über die Bremsleitungen zu den Rädern geleitet. Die Druckluft gelangt in die Bremszylinder, wo sie je nach Druck des Fahrers auf das Bremspedal moduliert wird. Wenn der Fahrer stärker auf das Pedal tritt, wird die Luft im Bremszylinder erhöht. Wenn der Fahrer die Druckluftbremsen löst, entlüftet sich die Luft aus den Bremszylindern und die Räder können sich frei drehen.
Die meisten Druckluftbremsen sind Bremsmechanismen vom Trommeltyp, obwohl Druckluftbremsen vom Scheibentyp bei Druckluftbremssystemen immer üblicher werden. Der Trommelbremsmechanismus besteht aus einer Hohlkammer oder Trommel, in der sich zwei Schuhe befinden. Wenn die Bremsen aktiviert werden, wird Luft in den Bremszylinder gedrückt, um einen Nocken zu drehen, der wiederum die beiden Bremsbacken gegen die Wände der Bremstrommel drückt. Die Reibung des Schuhs gegen die Trommel bringt das Fahrzeug zum Stillstand. Scheibenbremsen funktionieren grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip, wobei die Reibung der Bremsbeläge an den Bremsscheiben das Fahrzeug zum Stillstand bringt.