排気管の途中に設けられたエキゾーストブレーキバルブを閉めることでエンジン内の排気圧力を高めるので、エンジンがコンプレッサのように作動し、ポンピングロスにより制動力を発生させるものである。発生する排気圧力はエキゾーストバルブスプリングのばね力によって決まり、一定以上の圧力を超えるとイントレットバルブの開いている他のシリンダを通りイントレットマニホールドに圧縮圧力が逃げる形となる。排気ブレーキを作動させる方法としては、電気装置を用いて圧縮圧力をコントロールする電気空気式、負圧を用いる電気負圧式とがある。
また、自動車の場合、アクセル、クラッチを踏むと回路がOFFとなり排気ブレーキは作動せず、作動中の場合は解除される。作動するのは両方のSWがオンになっている場合のみである。
通常の
エンジンブレーキよりも強力である(約1.8倍の制動力がある)にもかかわらず、かつては排気ブレーキを使用した際に制動灯が点灯しなかったため、特に
高速道路での追突事故を誘発していた。このため排気ブレーキを利用すると制動灯を連動して点灯させる車両も登場したが、今度は長い下り坂などで制動灯を点灯したまま走行することになり、かえって後続車の制動灯による警告効果が減少され、車間距離をつめさせる傾向が出るようになった。現在は排気ブレーキ作動時の作動灯の点灯義務は廃止されている。
なお、フューエルカット機能が無い車両は排気ブレーキを多用するとディーゼル排気微粒子(DEP)を多く排出するので、平坦な道路では使用しないことが望ましい。これを使用したシーンが映画「
トラック野郎」シリーズに収められていて、排気ブレーキを作動させた状態でわざとアクセルペダルを踏み込み、
黒煙を吹き出して追っ手を威嚇していた。しかし、これはかなり古い車両の場合であり、近年ではアクセルペダルを踏んだ状態では排気ブレーキが作動しない車両がほとんどとなっている。