Τα παπούτσια φρένων είναι τα ζεύγη τριβής σε ένα τύμπανο φρένου. Οδηγούμενοι από την υδραυλική πίεση, αιωρούνται προς τα έξω γύρω από το υπομόχτήριό τους, πιέζοντας τις επενδύσεις τριβής τους στην εσωτερική επιφάνεια του περιστρεφόμενου τυμπάνου φρένου. Αυτό δημιουργεί ροπή τριβής, μετατρέποντας την κινητική ενέργεια του οχήματος σε θερμότητα, επιτυγχάνοντας έτσι επιβράδυνση ή ακινητοποίηση.
Όταν ο οδηγός πατάει το πεντάλ του φρένου, το υδραυλικό σύστημα σπρώχνει τον κύλινδρο του τροχού του φρένου προς τα έξω. Το έμβολο, μέσω ενός μηχανισμού μηχανικής σύνδεσης, σπρώχνει τα παπουτσάκια του φρένου στα πλάγια, φέρνοντας τις επενδύσεις τριβής σε επαφή με το εσωτερικό τοίχωμα του περιστρεφόμενου τυμπάνου του φρένου. Η ροπή τριβής που δημιουργείται στην επιφάνεια επαφής επιβραδύνει τον τροχό και η κινητική ενέργεια διαχέεται ως θερμότητα. Επιπλέον, τα φρένα τυμπάνου διαθέτουν ένα μοναδικό χαρακτηριστικό «αυτο-ενίσχυσης»: η τριβή που δημιουργείται κατά την πέδηση ενισχύει περαιτέρω την πίεση των παπουτσιών του φρένου στο τοίχωμα του τυμπάνου, σχηματίζοντας έναν θετικό μηχανισμό ανάδρασης «φρεναρίσματος-σύσφιξης-εκ νέου{{6} πέδησης», ενισχύοντας έτσι τη δύναμη πέδησης.
Μετά την απελευθέρωση των φρένων, ένα ελατήριο επιστροφής τραβά τα παπουτσάκια του φρένου πίσω στην αρχική τους θέση, εξασφαλίζοντας ένα τυπικό κενό 0,2-0,5 mm μεταξύ των επενδύσεων τριβής και του τυμπάνου του φρένου. Αυτός ο σχεδιασμός αποτρέπει αποτελεσματικά την ανώμαλη φθορά σε συνθήκες μη φρεναρίσματος.
