自動空気ブレーキでは、空気をブレーキ管から抜いて圧力を下げることによってブレーキ力を得る。ブレーキ弁を操作して必要なだけの制動力を得た後は、ブレーキ管の圧力はそのままの状態を保つ。しかし長く続く下り勾配を行く場合、速度を一定にするために所要となる制動力を得た後、勾配を下っている間にブレーキ管を繋ぐ部分などから次第に空気が漏れて、所望の圧力より下がってしまうということが起きる。ブレーキ管の圧力がさらに下がることは、制動力がさらに強くなる方向に働き、列車はどんどん減速してしまうことになる。一方で、制動力を緩めるためにブレーキ管の圧力を上げようとすると、制動力が弱くなりすぎて勾配を暴走してしまう危険な結果をもたらしかねない。これをうまく制御するために、ちょうど空気が漏れていく量だけ空気を補充する操作をしなければならない。この操作のことを補給制動という。
また自動空気ブレーキでは、各車両の空気だめに圧縮空気が貯められていて、これが制動力の元になっている。空気だめに十分な圧縮空気が無いとブレーキが効かなくなり、危険な状態となる。これを込め不足という。込め不足を防ぐためには、ブレーキを使用して停車した後はよくブレーキ管の圧力を確認して、十分圧力が上昇してから列車を動かさなければならない。
油圧ブレーキ.
油圧作動のものについても研究されている。
運用上の扱いによる分類.
常用ブレーキ.
車両の減速、停止に使用される通常のブレーキのことを指す。
非常ブレーキ.
非常ブレーキは、事故が発生した場合など緊急に列車を停止させる必要がある時に用いられるブレーキで、運転士だけでなく車掌や時には乗客によっても作動させることができる。これに対して通常用いられるブレーキは常用ブレーキと称される。非常ブレーキは常用ブレーキよりもより大きな制動力を得られることが普通であるが、一方で乗り心地を損ない、車内で立っている人を転倒させるなどの危険性もある。非常ブレーキは、一度使用すると完全に停車するまで緩めることができないのが普通で、また緩めるための手順は通常のブレーキと異なっていることが多い。
新幹線では事故発生時に自動で作用する緊急ブレーキも装備している。
保安ブレーキ.