列车制动是火车行驶过程中至关重要的环节，其操纵方式可以分为“常用制动”和“紧急制动”两种。常用的制动方式是闸瓦制动，通过铸铁或其他材料制成的瓦状制动块，在制动时紧抱车轮踏面，通过摩擦使车轮停止转动。而紧急制动则是盘形制动，通过制动夹钳使以合成材料制成的两个闸片紧压制动盘侧面，使列车停止前进。

闸瓦制动的制动效果的好坏主要取决于摩擦热能的消散能力。使用铸铁闸瓦时，温度可使闸瓦熔化；即使采用较先进的合成闸瓦，温度也会高达400~450℃。当车轮踏面温度增高到一定程度时，就会使踏面磨耗、裂纹或剥离，既影响使用寿命也影响行车安全。相比之下，盘形制动可以大大减轻车轮踏面的热负荷和机械磨耗，制动平稳，几乎没有噪声。盘形制动的摩擦面积大，而且可以根据需要安装若干套，制动效果明显高于铸铁闸瓦，尤其适用于时速120公里以上的高速列车。

此外，还有真空制动机，它的特点是以大气为原动力，以改变“真空度”来操纵控制。当制动阀手柄置于缓解位时，真空泵与列车管连通、列车管和制动缸内的空气都被抽走，列车管和制动缸内上下两方都保持高度真空，活塞因自重落下，活塞杆向外伸出。当制动阀手柄置于制动位时，列车管与大气相通，大气压力只能将它压住而不能使阀口开放，大气进入活塞下方。活塞上下的压差推动活塞上移，活塞杆缩向缸内而发生制动作用。真空制动机在非人力制动机中构造较简单，价格较便宜，维修也较方便。但是，由于大气压强本身有限，“绝对真空”又很难达到，而且，需要较大的制动缸和较粗的列车管，所以，有些釆用真空制动的铁路，随着牵引重量和运行速度的提高，已经或正在向空气制动过渡。