1869年，美国威斯汀豪斯公司发明了自动式空气制动机，提高了列车制动停车的安全性，并逐渐被世界各国广泛应用于铁道车辆上。在使用过程中，制动技术水平不断改进提高，出现了电控制动技术。1879年，德国西门子公司试制了第一台电力机车，出现了空电混合制动。20世纪中叶，日本、德国、法国等国家，又把空气制动由自动制动式改为直通制动式，出现了全电气指令式电磁直通制动机、全电气指令式数字式制动机、全电气指令式模拟式制动机等。在中国，北京地铁从1965年7月1日开建，1969年10月1日建成通车，当时地铁车辆制动系统采用的也是根据客车自动制动机改进的以GL三通阀为核心的制动系统。1978年，中国成功研制的数字式制动机用于以后制造的国产地铁车辆上。制动技术根据用户线路条件和基础制动形式，也不断发展新的技术，如20世纪90年代初，针对伊朗的德黑兰地铁坡度为50‰的长大坡道，研发了“电制动优先的全列车交叉混合制动技术”。又如21世纪初，中国重庆地铁1、6号线车辆的基础制动首次采用混合形式，动车采用了踏面制动，拖车采用了轴盘制动，又针对盘形制动会降低黏着系数的缺点，配备了踏面清扫器。针对重庆地铁As车的轮盘制动会降低黏着系数的缺点，又配置了增黏型踏面清扫器。国产化方面，中国企业研制的城轨车辆用制动系统已在北京、天津、广州、沈阳、重庆、成都、武汉等多个城市的轨道交通车辆上批量应用。

制动系统包括制动控制系统和基础制动装置两大部分。

制动控制系统包含司机室内制动控制装置和制动信号发生装置，贯穿全列车制动信号传递电线路、网络或气管路，车辆内或车底部的制动控制单元或空气分配阀组成等。根据制动系统中的司机控制器或其他控制装置（如automatic train control; ATC）产生、传递制动信号，并进行制动力分配、协调。制动控制系统通常分为空气制动控制系统和电气制动。

安装在车底和转向架上的制动缸促力和传动机构，以及制动盘、片或闸瓦等的统称。随着各种车辆技术要求的不同，所采用的基础制动形式也不同。城市轨道交通列车大多采用踏面制动或盘形制动方式，也有采用踏面制动加盘形制动混合方式的。

单元制动装置。可分为带和不带停放制动缸的两种单元制动装置。单元制动缸一般由制动缸体和间隙自动调整装置两部分组合而成。停放制动缸是采用弹簧蓄能原理，即列车运行时压力空气压缩停放弹簧进行蓄能，而需要停放制动时，排放压力空气，停放弹簧释放能量推出制动杆，制动杆再推动前置的单元制动缸活塞施行停放制动。

踏面制动装置。在制动时，通过制动缸和制动杠杆使闸瓦压紧车轮踏面，闸瓦与车轮踏面产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过闸瓦与车轮散发到大气中。

盘形制动。按照安装方式不同可分为轮盘式和轴盘式。在制动时，制动缸通过制动夹钳使闸片夹紧制动盘，闸片与制动盘产生摩擦，把列车的动能转变为热能，热能通过制动盘与闸片散发到大气中。

电磁制动与非黏着制动。通过轮轨作用的制动系统，如动力制动、盘形制动、圆盘涡流制动机都受轮轨间可利用的黏着系数的限制。一般仅在城市轻轨列车上使用，很少在城市轨道车辆上应用。