Par rapport aux freins à tambour, les freins à disque ont une surface de travail plane avec transfert de chaleur des deux côtés. Le disque rotatif refroidit facilement, est moins sujet à la déformation et offre des performances de freinage plus stables. Au fil du temps, le disque de frein se dilate en raison des températures élevées, augmentant ainsi la force de freinage. En revanche, les freins à tambour ne transfèrent la chaleur que d’un seul côté, ce qui entraîne une plus grande différence de température entre les surfaces intérieures et extérieures. Cela rend le tambour de frein plus sensible à la déformation et après un freinage prolongé, le tambour se dilate en raison des températures élevées, réduisant ainsi l'efficacité du freinage. De plus, les freins à disque ont une structure plus simple, sont plus faciles à entretenir et permettent un réglage automatique du jeu de freinage.
Les inconvénients des freins à disque sont que les plaquettes de friction agissent directement sur le disque sans amplification automatique de la friction, ce qui entraîne une efficacité de freinage moindre. Par conséquent, lorsqu'il est utilisé dans des systèmes de freinage hydrauliques, si une pression de freinage plus élevée est requise, un dispositif d'assistance électrique doit être installé. Lorsqu'il est également utilisé comme frein de stationnement, le dispositif de transmission du frein de stationnement ajouté est plus complexe que celui des freins à tambour, limitant ainsi son application sur les roues arrière.
