À medida que os veículos motorizados se tornaram mais potentes, a necessidade de freios mais potentes tornou-se importante para o projeto de qualquer automóvel, motocicleta ou caminhão. Talvez o sistema de freio mais comumente usado para atender a essa demanda seja o freio hidráulico, que usa um cilindro mestre, linha e compasso de calibre cheio de líquido para acionar os pistões que pressionam as pastilhas de freio contra um rotor ou tambor em movimento. Os sistemas de freio hidráulico podem ser encontrados na maioria dos automóveis e motocicletas nas estradas hoje, bem como em algumas bicicletas.
Existem vários componentes principais para o freio hidráulico. O cilindro mestre é a peça mais próxima do operador do veículo que contém um pedal ou alavanca de freio que empurra a haste do pistão para dentro do cilindro. O cilindro mestre hermético permite então que o líquido seja empurrado para uma linha hidráulica ou mangueira. Essas linhas e mangueiras podem ser flexíveis ou rígidas, dependendo da aplicação, mas quase todas as linhas e mangueiras são projetadas para permitir flexibilidade mínima, o que permitiria que o fluido dentro da linha se expandisse para fora em vez de direcionalmente em direção ao calibrador.
A pinça do freio hidráulico pode funcionar de várias maneiras. Em sistemas de freio hidráulico que usam um disco, a pinça é uma carcaça de metal que fica em cada lado de um rotor. A linha hidráulica conecta o cilindro mestre ao calibrador e, à medida que o fluido é empurrado através da linha e para o calibrador, um conjunto de pistões é acionado dentro do calibrador. Esses pistões empurram para dentro em direção ao rotor. Entre os pistões e o rotor estão as pastilhas de freio, que podem ser feitas de amianto ou outros materiais compostos que são resistentes ao calor e ao desbotamento do freio.
Outro tipo de pinça é usado em freios a tambor hidráulico. Em vez de ser montado na parte externa de um rotor, este compasso – chamado de cilindro de roda – é montado dentro de um tambor de metal. Os pistões empurram para fora em vez de para dentro para pressionar as pastilhas de freio contra o interior do tambor, ao invés do exterior de um disco.
O tipo de fluido usado no sistema de freio hidráulico depende de sua aplicação. Para a maioria dos carros, caminhões e motocicletas, é usado fluido de freio DOT 4 ou DOT 5. Este tipo de fluido é à base de éter de glicol e é particularmente resistente ao calor. Em alguns freios hidráulicos, óleos minerais podem ser usados, mas os dois fluidos não são intercambiáveis em sistemas de freio e devem ser usados apenas em freios projetados para aquele fluido específico. Qualquer sistema de freio hidráulico deve ser sangrado periodicamente para garantir que não haja ar nas linhas, o que pode causar perda de potência.