Quan funciona un fre pneumàtic, el gas a pressió entra al cilindre, empenyent el pistó i provoca que les pastilles de fricció entren en contacte amb el disc de fre, generant parell de frenada i aconseguint frenar. El pedal del fre controla el subministrament d'aire comprimit als frens de les rodes.
El sistema de frenada pneumàtica té una estructura complexa, que inclou un cilindre mestre, cilindres impulsats, línies de fre, una bomba d'aire, dipòsit d'aire, controlador d'alta pressió-, vàlvula de relé i altres components.
Els frens pneumàtics solen funcionar a 0,6-0,8 MPa, proporcionant un parell de frenada més gran i un funcionament fàcil. S'utilitzen àmpliament en camions pesats, autobusos i altres vehicles grans.
Els frens pneumàtics ofereixen avantatges com ara un parell de frenada elevat, una resposta ràpida i una superioritat única en la distribució de frenada asíncrona per a vehicles de -distancia llarga i de diversos eixos-; tanmateix, la seva estructura és relativament complexa, la frenada no és tan suau com els frens hidràulics i la comoditat de conducció és inferior.
