Zasada działania ABS opiera się na zapobieganiu poślizgowi poszczególnych kół pojazdu podczas hamowania. Żeby zapobiec temu zagrożeniu, specjalne czujniki na bieżąco kontrolują prędkość poszczególnych kół i jeśli jedno z nich zaczyna obracać się wolniej niż pozostałe lub przestaje się kręcić, elektronika zakłada, że doszło do poślizgu. W takiej sytuacji zawód w kanale pompy ABS otwiera się, następnie ciśnienie płynu maleje, a hamulec, który się zablokował „odpuszcza”.

Taki cykl – w zależności od zaawansowania układu – może powtarzać się nawet 15 razy w ciągu sekundy, czyli 5 razy w ciągu sekundy, czyli 5 razy szybciej niż potrafi to zrobić przeciętny kierowca.

Jedyne, co musi zrobić kierowca w razie potrzeby awaryjnego hamowania, to mocno i szybko wcisnąć hamulec, a w samochodach z manualną skrzynią biegów – także sprzęgło. Nie należy puszczać kierowcy, wystarczy patrzeć na drogę, delikatnie kontrolować tor jazdy. W starszych układach na pedale hamulca może być wyczuwalne silne pulsowanie. Należy się do niego przyzwyczaić i podczas awaryjnego hamowania trzymać mocno wciśnięty pedał hamulca. W nowych konstrukcjach dodatkową pomocą jest układ, który na podstawie prędkości, z jaką kierowca wciska hamulec, nie tylko rejestruje przebieg gwałtownego hamowania i „dociska” pedał za niego, ale także płynnie zmienia siłę hamowania na obu osiach, tak by maksymalnie wykorzystać wydajność układu i przyczepność opon.