Los frenos de tambor operan al presionar las balatas, también llamadas zapatas de freno, contra el interior de un tambor conectado al eje de la rueda. Durante la frenada, estas balatas se expanden, generando fricción contra las paredes internas del tambor y reduciendo la velocidad o deteniendo la rotación de la rueda. Comúnmente ubicados en las ruedas traseras de muchos vehículos, aunque algunos modelos más antiguos o ligeros pueden tenerlos en las ruedas delanteras. Aunque son conocidos por su diseño simple y costo relativamente bajo en comparación con los frenos de disco, son menos eficaces en la dispersión del calor y pueden perder efectividad bajo cargas elevadas o un uso continuado.