（1）空氣制動機的組成
空氣制動機的部件，一部分裝在機車上，另一部分裝在車輛上。
機車上的設備：空氣壓縮機、總風缸、制動閥等。
空氣壓縮機產生的壓縮空氣貯存在總風缸內。列車中的車輛的制動與緩解作用，由機車司機操縱制動閥來實現。
車輛上的設備：（以GK型制動機為列）制動主管、折角塞門、制動支管、截斷塞門、遠心集塵器、三通法、副風缸、降壓風缸、空重車調整裝置、制動缸、閘瓦。
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GK型空氣制動機 1-三通閥；2-緩解閥；3-副風缸；4-制動缸；5-遠心集塵器；6-截斷塞門；7-制動主管；8-折角塞門；9-連線器；10-車長閥；11制動支管；12-軟管；13-安全閥；14-降壓風缸；15-空重車轉換手把。 |
制動主管：安裝在車底架下面，它貫通全車，是傳遞壓縮空氣的管路。
截斷塞門：安裝在制動支管上，用以開通或截斷制動支管的空氣通路。它平時總在開放位置。當車輛上所裝的貨物按規定應停止制動機的使用；當制動機發生故障時，將它關閉，停止車輛的制動機的作用。
關門車：通常把關閉了截斷塞門、停止制動機的作用的車輛叫做“關門車”。
遠心集塵器：利用離心力的作用，將壓縮空氣中的灰塵、水分、鐵鏽等雜質，沉澱於集塵器的下部，以免進入三通閥等機件。
三通閥：是車輛制動機中最重要的部件。它連線自動支管、副風缸和制動缸，用來控制壓縮空氣的通路，使制動機起制動或緩解的作用。
副風缸：是貯存壓縮空氣的地方，制動是利用三通閥的作用將壓縮空氣送入制動缸起制動作用。
制動缸：當壓縮空氣進入制動缸後，推動制動缸鞲鞴，將空氣的壓力變成機械推力，然後通過制動槓桿後閘瓦緊抱車輪起制動作用。
降壓風缸：它與制動缸相連，兩者之間設有空重車調整裝置，可滿足空、重車不同制動壓力的要求。
空重車調整裝置：在GK型制動機上安裝，用它來控制降壓風缸與制動缸的通路，可以達到調整制動力的目的。它包括空重車裝換手把和空重車轉換塞門。
（2）空氣制動機的工作原理
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| 1-副風缸；2-滑閥； |
緩解作用：當司機將制動閥放在緩解位置時，總風缸的壓縮空氣進入制動主管，經制動支管進入三通閥，推動住鞲鞴向右移動，打開充氣鉤，使壓縮空氣經充氣鉤進入副風缸，直到副風缸內的空氣壓力和制動主管內的壓力相等為止。在三通閥主活塞移動的同時，和他連在一起的滑閥也跟著向右移動，使得制動缸內的壓縮空氣經過滑閥下的排氣口排出，於是制動缸的鞲鞴被彈簧的彈力推回原位，使閘瓦離開車輪而緩解。
制動作用：當司機將制動閥移到推動位時，制動主管內的壓縮空氣向大氣排出一部分，這時副風缸內的空氣壓力相對地大於制動主管內的壓力，因而推動三通閥的主活塞向左移動，截斷充氣溝的通路，使副風缸內的壓縮空氣不能回流。在三通閥主活塞移動的同時帶動滑閥也向左移動，截斷了通向大氣的出口，使副風缸內的壓縮空氣進入制動缸，推動制動缸鞲鞴向右移動，通過制動桿的傳動，使閘瓦緊抱車輪而制動。
（3）空氣制動機的特點
第一，向制動主管充氣時緩解；將制動主管內的壓縮空氣排出（減壓）時制動，所以稱為“減壓制動”。
減壓制動：當列車分離或拉動車前閥時，由於制動主管的壓縮空氣向大氣排出，壓力突然降低，就可以自動地產生緊急制動作用，使列車立即停住，以防事故的發生或擴大。
第二，這種裝置在制動過程中不是直接用總風缸的壓縮空氣送入制動缸，而是與先貯存在副風缸內的空氣送入制動缸起制動作用，因此稱為“間接制動”。
間接制動：能使列車前後車輛的制動作用不至於差別過大，使整個列車能平穩的停下來。
空重車調整裝置：當空重車轉換手把放在空車位置時，一部分壓縮空氣進入降壓風缸，使制動缸中產生較小的制動力；當轉換手把放在重車位置時，降壓風缸不起作用，壓縮空氣全部進入制動缸中產生較大的制動力。
緩解閥：為使制動著的車列緩解，可以拉動副風缸上的緩解閥，使副風缸的壓縮空氣經緩解閥排出，副風缸內的空氣壓力低於列車主管的空氣壓力，三通閥的主活塞就動作，滑閥隨其移動，使制動缸內的空氣排出大氣，閘瓦離開車輪而緩解。
緊急制動閥：在每節客車上都裝有緊急制動閥，貨車一般只在守車上安裝緊急制動閥，又稱車長閥。
在列車運行中，當發現有危及行車和人身安全的緊急情況時，車長或乘務員可以按《鐵路技術管理規程》的要求拉動車長閥，使列車緊急制動停車。
（4）空氣制動機中空氣的通路
緩解作用：緩解閥放在緩解位置，向制動主管充氣（增壓）。
總風缸→制動軟管→折角塞門→制動主管→制動支管→截斷塞門→遠心集塵器→三通閥→副風缸
制動缸→三通閥→大氣
制動作用：制動閥放在制動位，由制動主管向外排氣（減壓）。
副風缸→三通閥→制動缸→閘瓦（抱車輪）
（5）新型空氣制動機
為了適應車輛向大噸位、高速度方向發展，我國鐵路已大量生產、裝用新型空氣制動機，新型空氣制動機除增設一個工作風缸，用空氣制動閥代三通閥外，其餘部分和上述空氣制動機基本相同。
空氣制動機