Hamulce bębnowe, nazywane fachowo wewnętrznymi dwuszczękowymi, są stosowane od wielu lat, ale obecnie używa się ich niemal wyłącznie do hamowania tylnej/tylnych osi pojazdu oraz w pojazdach użytkowych. W samochodach osobowych nie występują obecnie na przedniej osi, ponieważ zostały wyparte przez hamulce tarczowe.
We wnętrzu bębna zamocowanego do piasty koła znajdują się dwie szczęki hamulcowe, połączone ze sobą za pomocą rozpieracza hydraulicznego (cylindra hamulcowego) oraz sprężyn. W czasie hamowania, pod wpływem ciśnienia płynu hamulcowego, rozpieracz hydrauliczny powoduje rozchylenie szczęk hamulcowych oraz dociśnięcie ich okładzin ciernych do wewnętrznej powierzchni bębna hamulcowego, w ten sposób generując tarcie i siłę hamowania.
Hamulce bębnowe wykazują większą niż tarczowe trwałość, a dzięki zamkniętej konstrukcji także odporność na uszkodzenie mechaniczne i na warunki atmosferyczne. Dlatego często są stosowane na tylnej osi tanich i lekkich samochodów osobowych.
Hamulce bębnowe cechują się także wyższą skutecznością od tarczowych - wyższa siła hamowania - ale tylko wtedy, kiedy hamowanie jest krótkotrałe i nie powtarza się zbyt często. Dlatego też stosuje się je w ciężkich pojazdach roboczych.
Jedną z największych wad hamulca bębnowego i powodem wycofania ich z przedniej osi pojazdów drogowych jest słabe chłodzenie, a tym samym duży spadek siły hamowania kiedy to trwa długo lub pojawia się często.
Hamulce bębnowe są podatne na wnikanie do ich wnętrza zanieczyszczeń - w przeciwieństwie do hamulców tarczowych, nie oczyszczają się samoczynnie w czasie jazdy. To też powoduje, że po dłuższym czasie postępująca korozja może całkowicie zniszczyć elementy układu, a kierowca czy mechanik o tym nie wiedzą, póki nie zajrzą do wnętrza.
To kolejna z wad - trudniejsza, czasochłonna obsługa i kontrola. Wymagane jest bowiem odkręcenie koła oraz zdjęcie bębna hamulcowego by skontrolować hamulec. Hamulce bębnowe przez wysoką trwałość są rzadko obsługiwane i w samochodach z przebiegiem powyżej 100-150 tys. km bardzo częśto elementy są kompletnie zniszczone.
Ostatnią wadą jest wysoka masa hamulca (bębna), a tym samym duża bezwładność i masa nieresorowana na pojeździe.