刹车系统是制动系统的俗称，主要包括制动分泵、总泵、制动盘、制动片、制动油管、制动液等，刹车系统的作用是通过液压力推动刹车片从而产生磨擦力，使车速在可控状态下，最后的产物是热能，所以刹车系统的工作过程是将机械能转换为热能的过程。因此对于刹车系统而言产生的热量最大的敌人，必须减少多余热量对刹车性能的不良影响才能保证行车安全。
刹车卡钳是制动分泵的俗称，作用是控制刹车片与刹车盘的结合与分离，来实现可控的刹车作用。考虑到成本的问题，一般原厂的刹车卡钳多采用铸造的钢质材料制成。采用所谓单向浮动式工作方式，也就是位于内侧的刹车活塞在刹车油的压力下推动将内侧的刹车片向刹车盘压紧，另一侧刹车片在从动部分的带动下产生刹车作用。这种刹车卡钳不仅重量很重，而且两侧刹车片的磨损不一致，刹车的稳定性和反应速度不理想。
高性能的刹车卡钳则采用铝合金锻造而成，重量大大降低且散热性能理想，刹车活塞采用水平对置式工作方式，刹车卡钳两侧的刹车活塞的压力均匀，所以刹车片的磨损也是一致的，而且为了保证安全性，刹车活塞都使用双油封设计，个别产品更会采用三油封设计，刹车的精确度和反应速度更理想，主动安全性能也更理想。所以高性能刹车组件和赛车刹车系统都采用这类刹车卡钳。
一般前刹车卡钳为一侧各两活塞组成的四活塞式，一侧各三活塞的六活塞式，一侧各四活塞的八活塞式，个别产品有多达十二活塞的刹车卡钳。根据前强后弱的刹车力度原则，后刹车卡钳一般仅有一侧一活塞的两活塞式和一侧两活塞的四活塞式。
刹车卡钳的活塞数量是根据车重决定的，更多的活塞数量可以使刹车片的表面积更大，刹车力度才能达到理想的状态，刹车力度也更顺畅。但是刹车系统的性能表现和刹车卡钳活塞数量没有直接关系，还和刹车盘、刹车片、刹车油等方面的性能表现有关，刹车力度过大还可能造成悬挂系统负荷过大，对悬挂系统的使用寿命造成不利影响。
刹车分泵（卡钳）需要配合相应规格的刹车总泵才能发挥应有的作用，刹车总泵的作用一是容纳刹车油，二是把刹车踏板的力度通过刹车油传给刹车卡钳内的活塞而成产生刹车力度。如果刹车总泵的刹车油容量不足，就无法产生及时足够的刹车力度，会表现为刹车踏板下降，也就是刹车踏板需要踩下更深才能产生正常的制动力，只有更换更大规格的刹车总泵才能解决这个问题。
制动盘（刹车盘）是盘式制动系统的重要组成部分，现代化汽车已经广泛采用盘式刹车系统，一般前刹车盘多为内通风式也叫夹心盘，就是刹车盘的中间设计有通风孔和导风槽，并不是传统的单层盘片，可以把刹车时产生的热量及时散发到空气中，大大提高刹车系统的抗热衰减能力。不过原厂的刹车盘多为铸造工艺制成，抗高温能力有限，在刹车负荷较大的情况下，盘体的强度会相应下降，也就是所谓的‘退火’现象，这对于驾驶安全性能有很严重的影响。
高性能刹车盘采用精密压力铸造和锻造工艺，前者多见于规格较小的刹车盘，强度和抗高温性能已经有很明显的改善。后者多见于规格较大的刹车盘，为了减轻重量和提高强度并减少因加工精密度造成的盘体振动，采用较复杂的锻造式工艺，超高性能跑车或赛车刹车系统也采用类似的工艺。
高性能刹车盘一般会采用划线、打孔的设计，‘划线’是指在盘体表面呈一定角度开有凹线，可以把刹车片产生的粉末及时排除，防止粉末影响刹车性能。
而所谓的‘打孔’盘是指，在盘体表面有规则的打有散热孔，目的是把刹车片通风槽内聚集的热量更快排出，以提高刹车系统的抗热衰减性能。不过这两种工艺都需要很高的加工技术，也必须使用较复杂的表面处理工艺，否则会对刹车盘的强度产生不利影响，甚至使刹车盘产生断裂。所以这类刹车盘必须是大型专业厂家经过国际权威机构认证（比如欧洲TÜV工业认证、FIA国际汽联安全认证等）的产品才有安全的保证。
制动片俗称‘刹车片’，早期的鼓式制动系统中称为‘制动蹄片’，而盘式制动系统中称为‘制动片’，刹车片由钢质背板和摩擦材料通过特殊的粘合剂粘合后，再经过热处理而制成，是车辆行车安全的根本保证。原厂车辆装备的刹车片是按照常规日常驾驶为设计目标的，在极限状态下并不能保证足够的可靠性，特别是一些低成本量产车型，在长时间赛道、山路驾驶或连续重刹车的情况下，不仅会过热、甚至可能出现裂纹或彻底碎裂，最终造成刹车失灵的严重后果。
高性能刹车片自然首先出现在赛车上，由于传统的石棉、碳粉、石英等材料被金属合成摩擦材料取代，这类刹车片最高可承受900摄氏度的高温，这一温度几乎达到了钢制刹车盘的熔点，必须使用特制的合金钢刹车盘。不过由于材料特性的原因，需要达到一定温度才能产生正常的制动力，一般要达到100-150摄氏度刹车系统才会进入状态，个别产品耗损率很高耐用性较差。而且由于这类刹车片内含有金属材料，使刹车片硬度较大，所以在刹车时会产生很尖锐的声响，这也是赛车用刹车片的共性。
但是赛车刹车片绝对不适合日常驾驶使用，第一赛车的制动系统是没有任何辅助设备的，制动力度直接、准确，驾驶时刹车动作必须准确到位，只有使用这种刹车片才能完成激烈的比赛。第二就是100摄氏度的工作状态，在街道驾驶时需要很长一段距离才能达到，这是不现实的也是很危险的，所以只有使用街道驾驶用途的高性能刹车片才有实用价值。
这类刹车片的工作温度大多在0-650摄氏度，这正是大部分常规道路驾驶环境所能达到的温度范围，这类刹车片特性比较接近普通刹车片，但没有赛车刹车片的杂音和特定工作温度的特性，摩擦材料采用半金属合成材料、没有燃点较低的石棉成分、碳含量也不高，有的产品甚至不会产生明显的刹车片粉末。不过这类刹车片的摩擦系数较普通规格至少高30%，必须使用配套的强化刹车盘才能保证整体耐用性和达到理想状态。
制动系统中还有一个重要的环节是制动油管，由于制动油管需要把制动总泵的制动液传递给处于活动悬挂组件的制动分泵，所以分为不需活动的硬管和活动的软管，原厂车的刹车油管的硬管部分采用特殊的金属管制成，强度比较理想。而软管部分一般都采用内含尼龙、金属丝网的橡胶软管制成，在连续制动或多次急刹时，软管会发生膨胀从而使制动液压力下降，影响制动的准确性和可靠性，特别是对于拥有ABS防锁死刹车系统的车辆，制动软管可能产生连续的膨胀点使刹车软管损坏。
所以赛车的制动软管都采用类似于航空液压软管，软管的内部为多层复合树脂材料制成的软管，外部包有编织紧密的不锈钢丝网，不仅可以防止制动软管发生异常膨胀，还可以避免制动软管表面发生磨损，充分保证制动的可靠性。除了赛车以外这类强化制动软管目前也用于原厂车升级改装上，被俗称为‘刹车钢喉’。
把制动这一整个系统连接在一起的就是看似很不起眼的‘制动液’，汽车制动系统其实就是一套完整的液压系统，所以决定着制动系统的工作状态，汽车制动液是一种吸湿、水溶性很强的液体，常见的制动液由石油提炼而来，赛车规格的制动液则由昂贵的硅油提炼而成。衡量制动液的标准是美国运输管理局制动的DOT标准，目前常见的是DOT3、4、5标准，其中DOT 3是指制动液的干躁状态的沸点是401华氏度（205摄氏度），完全吸湿后的沸点是284华氏度（140摄氏度），DOT 4干燥状态时沸点为446华氏度（230摄氏度），完全吸湿后的沸点是311华氏度（166摄氏度），DOT 5干燥状态时沸点为500华氏度（260摄氏度），完全吸湿后的沸点是356华氏度（180摄氏度）。
DOT 3、4基本属于化学成分类似的制动液，混用不会产生不良影响，DOT 5制动液由于化学成分完全不同，混用会造成制动总泵、分泵油封损坏，严重影响制动安全性能。从数据中可以看出制动液吸湿后的沸点降低近一倍，制动时的高温会使制动液提前沸腾，造成制动力严重下降，所以在更换和使用制动液时一定要注意防潮。
高性能刹车系统从赛车技术得到发展，最终应用于民用车辆刹车性能的完善上，很多高性能运动车型为了提高刹车性能也会使用著名高性能刹车组件品牌的产品作为原厂配套的刹车系统，比如英国莲花（Lotus）很早就使用英国AP-Racing生产的刹车组件，中后期版三菱Lancer Evolution、尼桑Skyline GT-R也使用意大利Brembo生产的刹车组件，目的都是为了提升刹车性能来保证车辆的主动行驶安全。
但是刹车组件必须根据车辆的实际性能进行匹配，尺寸过大就需要使用尺寸更大的轮圈，不仅会提高悬挂系统的负荷，过大的刹车力度也会使悬挂组件缓冲件提前损坏造成不利影响，升级刹车系统的真正目的是改善热衰减现象对刹车系统的不良影响，但是升级后刹车时车辆的起伏会比较明显，车辆动态反应需要更换相应强化悬挂组件，以使车辆的动态反应趋于理想，这是必须注意的地方。
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