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Un freno de tambor es un freno en el que la fricción es causada por un conjunto de zapatas o pastillas de freno que presionan contra una superficie mecanizada giratoria con forma de tambor cuando se acciona el pedal del freno.

El término "freno de tambor" o "frenos de tambor" generalmente se refiere a un sistema de freno en el que las zapatas de freno presionan la superficie interior del tambor de freno para detener la rotación de los neumáticos y, en consecuencia, el avance o retroceso del impulso del vehículo. Los frenos de tambor constan de una placa de soporte, zapatas de freno, tambor de freno, cilindro de rueda, resortes de retorno y un sistema de hardware de freno automático o autoajustable. Cuando se aplican los frenos, el líquido de frenos se introduce bajo presión en el cilindro de rueda, que a su vez empuja las zapatas de freno hasta entrar en contacto con la superficie mecanizada en el interior del tambor de freno. Cuando se libera la presión, los resortes de retorno tiran de las zapatas de freno hacia su posición de reposo. A medida que se desgastan los forros de freno, las zapatas deben recorrer una distancia mayor para llegar al tambor. Cuando la distancia alcanza un punto determinado, un mecanismo de autoajuste reacciona automáticamente ajustando la posición de reposo de las zapatas para que estén más cerca del tambor.

Las zapatas de freno ubicadas en los frenos de tambor están sujetas a desgaste y necesitan ser inspeccionadas y reemplazadas según sea necesario. Al igual que las pastillas de freno convencionales, el desgaste de las zapatas de freno y del tambor de freno está sujeto a las condiciones de conducción. En los años 1960 y 1970, los tambores de freno en las ruedas delanteras de los automóviles fueron reemplazados gradualmente por frenos de disco y ahora la mayoría de los automóviles incorporan sistemas de freno de disco delanteros. Los frenos de tambor todavía se utilizan muy a menudo para los frenos de mano, ya que ha demostrado ser muy difícil (y costoso) diseñar e incorporar un freno de disco adecuado para sujetar un automóvil cuando no está en uso. Además, es lógico (y más asequible) colocar un freno de mano de tambor dentro de un freno de disco para que una unidad sirva como freno de servicio y freno de mano.

Los tambores de freno suelen estar hechos de hierro fundido, aunque algunos vehículos han utilizado tambores de aluminio, particularmente para aplicaciones de tambor de freno de rueda delantera. El aluminio conduce mejor el calor que el hierro fundido, lo que mejora la disipación del calor y reduce el desgaste de los frenos. Debido a que el aluminio se desgasta más fácilmente que el hierro, los tambores de aluminio con frecuencia tendrán un revestimiento de hierro o acero en la superficie interior del tambor, adherido o remachado a la carcasa exterior de aluminio del tambor de freno.

Si bien todos los vehículos producidos durante muchos años incorporan frenos de disco en la parte delantera, la razón principal para el uso continuo de frenos de tambor en la parte trasera (tambores de freno traseros) es el costo: simple y llanamente, son más baratos de producir para las ruedas traseras. La razón principal, como se mencionó anteriormente, es el sistema de freno de estacionamiento. En los frenos de tambor, agregar un freno de estacionamiento es simplemente agregar una palanca, mientras que los frenos de disco requieren un mecanismo completo, en algunos casos, un conjunto de freno de tambor mecánico completo dentro del rotor del freno de disco. Los frenos de estacionamiento deben ser un sistema separado que no utilice hidráulica; deben ser totalmente mecánicos.