Il compressore d'aria è generalmente montato sul motore del veicolo. È azionato da una cinghia o un ingranaggio dall'albero motore del motore. Il compressore d'aria aspira l'aria ambiente attraverso un filtro di aspirazione e la comprime nel serbatoio di stoccaggio. Il serbatoio di stoccaggio si trova generalmente sotto il telaio del veicolo.
L'aria compressa proveniente dal serbatoio di stoccaggio viene utilizzata per alimentare i freni ad aria compressa. Quando il conducente preme il pedale del freno, si attiva una valvola che consente all'aria compressa di fluire nelle camere dei freni. Le camere dei freni si trovano su ciascuna ruota del veicolo. Quando l'aria compressa entra nelle camere dei freni, spinge su un diaframma, che a sua volta applica forza alle ganasce o alle pastiglie dei freni. Questa forza fa sì che le ganasce o le pastiglie dei freni sfreghino contro i tamburi o i rotori dei freni, rallentando il veicolo.
I freni ad aria compressa sono un tipo di pompa volumetrica. Ciò significa che possono fornire un flusso d'aria costante, anche contro un'alta pressione. Ciò li rende ideali per l'uso in veicoli che richiedono molta potenza frenante, come camion e autobus.