Comparados aos freios a tambor, os freios a disco têm uma superfície de trabalho plana com transferência de calor em ambos os lados. O disco rotativo esfria facilmente, é menos sujeito a deformações e oferece desempenho de frenagem mais estável. Com o tempo, o disco de freio se expande devido às altas temperaturas, aumentando a força de frenagem. Em contraste, os freios a tambor transferem calor apenas de um lado, resultando em uma maior diferença de temperatura entre as superfícies interna e externa. Isso torna o tambor de freio mais suscetível à deformação e, após frenagem prolongada, o tambor se expande devido às altas temperaturas, reduzindo a eficiência da frenagem. Além disso, os freios a disco possuem uma estrutura mais simples, são mais fáceis de manter e permitem o ajuste automático da folga do freio.
As desvantagens dos freios a disco são que as pastilhas de fricção atuam diretamente no disco sem amplificação automática de fricção, resultando em menor eficiência de frenagem. Portanto, quando utilizado em sistemas de frenagem hidráulica, se for necessária uma pressão de frenagem mais alta, um dispositivo de assistência elétrica deverá ser instalado. Quando também utilizado como travão de estacionamento, o dispositivo de transmissão do travão de estacionamento adicionado é mais complexo do que o dos travões de tambor, limitando assim a sua aplicação nas rodas traseiras.
