Không phải động cơ hay hộp số, hệ thống phanh mới là bộ phận quan trọng nhất trên xe. Hệ thống này có nhiệm vụ giảm tốc độ và dừng xe khi cần thiết, cùng với đó là cố định chiếc xe ở một vị trí nhất định. Ngày nay, đa phần xe thương mại đều được trang bị phanh cho cả bốn bánh xe, điều khiển bằng thủy lực. Xe có thể được trang bị phanh dạng tang trống hoặc dạng đĩa hoặc đôi khi là sự kết hợp của hai loại.
Trên xe, hệ thống phanh trước thường có hiệu suất hoạt động cao hơn so với phanh ở trục bánh sau. Lý giải cho điều này là vì trọng lượng của xe sẽ dồn về phía trước theo lực quán tính khi xe chậm lại, vì thế, đặt phanh lớn hơn ở bánh trước sẽ cho ra hiệu quả phanh tốt hơn là đặt ở bánh sau. Dễ dàng nhận thấy, trên một số mẫu xe sử dụng cả phanh đĩa và tang trống, phanh đĩa thường đặt tại bánh trước. Trên xe dùng cả bốn phanh đĩa, hai đĩa trước thường có kích thước lớn hơn hai đĩa ở bánh sau.
Sơ đồ hệ thống phanh mạch dầu thẳng
Hệ thống phanh được vận hành bởi dầu thủy lực được truyền đến các cùm phanh (heo) thông qua ống dầu kim loại. Khi đạp phanh, lực tác động lên bàn đạp sẽ tạo áp suất, đẩy dầu đến các cùm phanh, từ đó tác động lực lên đĩa phanh hoặc trống phanh làm giảm tốc độ của xe. Để tạo lực lơn hơn, xe hơi hiện nay được trang bị kèm bộ trợ lực phanh, đặt ngay phía sau chân phanh. Bộ trợ lực dùng áp suất khí trời và chân không để tạo nên hai môi trường khác nhau, làm cho chân phanh nhẹ hơn nhưng vẫn đảm bảo lực cần thiết.
Phanh tang trống
Đường dầu hệ thống phanh thường được bố trí làm hai loại, gồm mạch dầu thẳng và mạch dầu chéo. Điều này được thực hiện nhằm đảm bảo an toàn. Khi một đường dầu bị đứt hoặc hở, đường dầu còn lại vẫn sẽ tiếp tục hoạt động để dừng xe an toàn. Mạch dầu thẳng là loại mạch dầu gồm hai đường dầu phân cho cặp bánh xe chung một trục. Mạch dầu chéo phân dầu đến bánh xe so le.
Phanh đĩa
Ở điểm đến, dầu sẽ được bơm vào các piston phanh đặt trong cùm phanh. Các piston này sẽ đẩy má phanh tiếp xúc vào bề mặt đĩa phanh hoặc trống phanh nhằm giảm tốc độ quay. Đĩa phanh thường được làm bằng thép hoặc các vật liệu cao cấp hơn trong khi trống phanh thường được làm bằng gang, má phanh được là bằng vật liệu ma sát cao. Với phanh đĩa, tùy vào đường kính đĩa phanh, nhà sản xuất sẽ trang bị kèm cùm phanh với số lượng piston phù hợp.
Phanh tay là một cơ cấu phanh độc lập với phanh thông thường. Nhiệm vụ chính của phanh tay là để cố định chiếc xe tại một vị trí khi đỗ xe. Ngoài ra, nó còn có công dụng dự phòng để dừng xe khi cả hai mạch dầu chính bị hỏng. Hiện nay, có hia loại phanh tay gồm phanh tay cơ và phanh tay điện tử, ngoài ra, còn có loại phanh tay được kích hoạt bằng chân.
