Rispetto ai freni a tamburo, i freni a disco hanno una superficie di lavoro piana con trasferimento di calore su entrambi i lati. Il disco rotante si raffredda facilmente, è meno soggetto a deformazioni e offre prestazioni di frenata più stabili. Nel tempo, il disco del freno si dilata a causa delle alte temperature, aumentando la forza frenante. Al contrario, i freni a tamburo trasferiscono il calore solo su un lato, determinando una maggiore differenza di temperatura tra le superfici interna ed esterna. Ciò rende il tamburo del freno più suscettibile alla deformazione e, dopo una frenata prolungata, il tamburo si espande a causa delle alte temperature, riducendo l'efficienza della frenata. Inoltre, i freni a disco hanno una struttura più semplice, sono più facili da manutenere e consentono la regolazione automatica del gioco del freno.
Gli svantaggi dei freni a disco sono che le pastiglie di attrito agiscono direttamente sul disco senza amplificazione automatica dell'attrito, con conseguente minore efficienza di frenata. Pertanto, se utilizzato in impianti frenanti idraulici, se è richiesta una pressione frenante maggiore, è necessario installare un dispositivo di servoassistenza. Quando utilizzato anche come freno di stazionamento, il dispositivo di trasmissione del freno di stazionamento aggiunto è più complesso di quello dei freni a tamburo, limitandone quindi l'applicazione sulle ruote posteriori.
