A medida que los vehículos motorizados se volvieron más potentes, la necesidad de frenos más potentes se hizo importante para el diseño de cualquier automóvil, motocicleta o camión. Quizás el sistema de frenado más utilizado que se hace cargo de esta demanda es el freno hidráulico, que utiliza un cilindro maestro, una línea y una pinza llenos de líquido para accionar los pistones que presionan las pastillas de freno contra un rotor o tambor en movimiento. Los sistemas de frenos hidráulicos se pueden encontrar hoy en la mayoría de los automóviles y motocicletas en la carretera, así como en algunas bicicletas.
Hay varios componentes principales para el freno hidráulico. El cilindro maestro es la pieza más cercana al operador del vehículo que contiene un pedal o palanca de freno que empuja un vástago dentro del cilindro. El cilindro maestro hermético permite que el líquido sea empujado hacia una línea o manguera hidráulica. Estas líneas y mangueras pueden ser flexibles o rígidas, dependiendo de la aplicación, pero casi todas las líneas y mangueras están diseñadas para permitir una flexibilidad mínima, lo que permitiría que el fluido dentro de la línea se expanda hacia afuera en lugar de direccionalmente hacia la pinza.
La pinza del freno hidráulico puede funcionar de varias maneras. En los sistemas de frenos hidráulicos que usan un disco, la pinza es una carcasa de metal que descansa a cada lado de un rotor. La línea hidráulica conecta el cilindro maestro a la pinza y, a medida que se empuja el fluido a través de la línea y dentro de la pinza, se acciona un conjunto de pistones dentro de la pinza. Estos pistones empujan hacia adentro hacia el rotor. Entre los pistones y el rotor se encuentran las pastillas de freno, que pueden estar hechas de asbesto u otros materiales compuestos que son resistentes al calor y al desgaste de los frenos.
Otro tipo de pinza se utiliza en frenos de tambor hidráulicos. En lugar de estar montado en el exterior de un rotor, esta pinza, llamada cilindro de rueda, está montada dentro de un tambor de metal. Los pistones empujan hacia afuera en lugar de hacia adentro para presionar las pastillas de freno contra el interior del tambor, en lugar del exterior de un disco.
El tipo de fluido utilizado en el sistema de freno hidráulico depende de su aplicación. Para la mayoría de los automóviles, camiones y motocicletas, se usa líquido de frenos DOT 4 o DOT 5. Este tipo de fluido está basado en glicol-éter y es particularmente resistente al calor. En algunos frenos hidráulicos, se pueden usar aceites minerales, pero los dos fluidos no son intercambiables en los sistemas de frenos y solo se deben usar en frenos diseñados para ese fluido en particular. Cualquier sistema de freno hidráulico debe purgarse periódicamente para garantizar que no haya aire en las líneas, lo que puede causar pérdida de potencia.