车辆在制动时，整个制动系统需要承受巨大的压力。一辆中级轿车在时速130KM时制动需要超过500KW的瞬时制动功率。假设轿车的输出功率为50KW，那么瞬时制动功率是发动机输出功率的10倍以上。同时，制动时刹车片和刹车盘的温度会上升300-400℃。此外，刹车片长时间都暴露于外界环境的影响之下，比如潮湿、盐花、灰尘和污渍等，这些都会对其性能和寿命产生影响。

    刹车片与刹车盘相互摩擦形成了摩擦对偶，产生制动力矩，并将汽车的动能转化成热能。在制动时车辆重量转移到前轴上，前轮的制动器不可避免的承受最大的制动力。因此，前制动刹车片和刹车盘是车辆中承受压力最大的元件，它们易受到高温，机械和化学的极度重负。

    刹车片动态摩擦系数决定了制动力的大小，而且摩擦系数也对制动平衡及制动中车辆操作的稳定性起决定作用。摩擦系数的降低会引起制动性能相当大的变化，也许会导致制动距离大幅增加，造成人身安全的威胁。因此刹车片的摩擦系数必须保证在所有行驶条件（速度，温度，湿度，压力）下和整个使用寿命内的稳定。简单来说，所谓好的刹车片，摩擦系数必须足够高，而且在各种行驶条件下能保持稳定。

    刹车片一般由钢背、粘接隔热层和摩擦层构成，其中隔热层是由热的不良传导材料及增强材料组成，摩擦层是由增强材料、粘合剂及填料（摩擦性能调节剂）组成。有时还需要加上减震垫片、刷胶、开槽、磨斜等工艺处理，目的是为了增加刹车系统的效能。

    刹车片的摩擦材料主要由4部分组成，即基本材质、填充材料、加滑剂和有机材料。不同产品中这些材料所占的比例不一样，取决于不同的应用和不同的摩擦系数。此外，不同档次的汽车以及盘式刹车片与鼓式刹车片所采用的摩擦材料也不一样。对于制动摩擦片而言，最重要的是摩擦材料的配方。摩擦材料从基本材质上可以分为石棉、陶瓷（NAO）、半金属及特殊纤维4种。

    石棉型——最早用于制动摩擦片上，起到提高强度的作用。因其价格低廉及一定的耐高温能力，被广泛应用。但石棉材料已被医学界证实是致癌物质，当石棉丝伴着制动过程形成粉尘而排放时，就会影响健康。中国1999年就禁止了石棉在摩擦材料中的使用。目前国内普遍采用半金属摩擦材料，多使用钢或铜。

    NAO型（无石棉有机物型）——主要是作为石棉的替代材料而被研制开发。它具有无落灰污染、减少磨损、降低噪音的特点，使用寿命也明显延长。但成本较高。

    半金属型——从外观上看，它有细细的纤维和微粒，能很方便地与石棉型、NAO型区分开来。
与传统的刹车材料相比，它主要采用金属材料来增加制动摩擦片的强度。同时温控能力与散热能力亦优于传统材料。但是，由于制动摩擦片的材料含金属成分较多，特别在低温的环境中，就会造成因制动压力过大而引起制动盘与制动鼓之间的表面磨损，产生噪音。

    特殊纤维型——21世纪新研制出来的高科技产品，绿色环保产品。具有耐高温、抗热衰退性能好、摩擦系数稳定，不诱发刹车盘生锈，对刹车盘磨损小，自身耐磨、使用寿命长、易磨合、刹车平稳。但是其原材料造价昂贵。生产工艺复杂，产品成本较高。从综合成本上来看，特殊纤维刹车片要低很多，将会是未来刹车片材质的一个大的趋势。