Phanh hơi là một cách hiệu quả để giảm tốc độ tàu hỏa bằng cách sử dụng khí nén. Những hệ thống phanh này là phương tiện chính để dừng xe lửa, xe buýt và xe tải lớn. Họ sử dụng một pít-tông lò xo được đẩy bằng áp suất không khí để tác dụng phanh. Áp suất không khí được tạo ra bởi một máy nén chạy bằng động cơ, được điều chỉnh để đảm bảo hệ thống có nguồn cung cấp không khí liên tục. Khí nén được lưu trữ trong các bình chứa khí và được điều khiển bởi các van điều khiển phanh khí (CCV) để tác dụng và nhả phanh. cơ bản xi lanh phanh khí có 6 thành phần: ống phanh, van điều khiển ô tô (CCV), bình chứa khí phụ và khẩn cấp, xi lanh phanh và van giữ.

Không khí trong hệ thống cung cấp được lọc, sấy khô, nén và lưu trữ trong các bình chứa khí chính. Áp suất không khí được giữ ở mức 130 đến 140 psi. Không khí trong các bình chứa khí chính được chuyển đến các bình chứa khí phụ và khẩn cấp bằng một loạt các van điều khiển khí nén. Mỗi toa trong đoàn tàu được cung cấp bình chứa khí phụ trợ riêng. CCV, được gắn vào giá đỡ ống phanh, có 2 phần van, Dịch vụ và Khẩn cấp. Nó có 3 chức năng: sạc bình chứa phụ và bình chứa khẩn cấp từ ống phanh, vận hành hệ thống phanh và nhả phanh.

CCV là một cụm van phức tạp, nhưng chức năng thiết yếu là duy trì áp suất không khí ở mỗi phương tiện trong quá trình phanh. Điều này được gọi là "duy trì áp suất đường ống phanh." Nó ngăn không cho các bình dự trữ phụ và dự trữ khẩn cấp cạn kiệt nhanh hơn tốc độ mà ống phanh có thể nạp lại cho chúng. Vấn đề này là nguyên nhân thường xuyên gây ra các vụ chạy tàu. Một cách đơn giản để tránh nó là không sử dụng phanh tàu cho các đoạn đường dài đang xuống dốc và chỉ áp dụng chúng một lần đến điểm mà áp suất không khí trong ống phanh giảm xuống 0 psi.

Trong các hệ thống truyền thống có van ba van, vị trí Vòng chạy của giá trị chân sẽ đẩy không khí từ bên này sang bên kia của pít-tông. Điều này chỉ được sử dụng trong trường hợp khẩn cấp, khi van ba nhận thấy áp suất không khí giảm đột ngột dọc theo đường ống phanh. Một số van ba và bộ phân phối được trang bị van cảm biến để cảm nhận áp suất không khí giảm nhanh. Điều này làm tăng tốc độ áp dụng phanh, nhưng không thể dựa vào nó để khởi động ứng dụng khẩn cấp.

Một bình chứa khẩn cấp được cung cấp trên mỗi ô tô và được sạc lại từ ống phanh, nhưng nó không được kích hoạt cho đến khi van khẩn cấp mở ra. Một số đoàn tàu cũng được trang bị một phiên bản đặc biệt của van ba, được gọi là bộ phân phối, thực hiện chức năng tương tự nhưng bao gồm khả năng nhả chia độ giúp cải thiện khả năng kiểm soát phanh. Điều này không được sử dụng trên các hệ thống phanh khí hiện đại, sử dụng điều khiển phân phối khí được trang bị cảm biến để đạt được hiệu quả tương tự. Bộ điều khiển phân phối khí thường được gắn vào phần cuối của ống phanh và có các van góc được đóng lại khi xe được tháo rời.