Eine Scheibenbremse wirkt nicht wie die meisten Fahrradbremsen auf die Felgenflanke, sondern über eine Bremsscheibe, welche an der Radnabe fixiert ist. Ein Bremssattel, der am Gabelende angeschraubt ist, umfasst die Bremsscheibe. Beim Betätigen der Bremse rücken die Bremskolben aus und drücken den Bremsbelag axial gegen die Bremsscheibe. Die Bremskraftübertragung erfolgt bei einer hydraulischen Fahrrad-Scheibenbremse mittels einer Flüssigkeit, meist ist das Mineralöl. Von mechanischen Scheibenbremse mit Seilzügen raten wir ganz klar ab.
Der große Vorteil der Scheibenbremse ist die deutlich verbessere Bremsleistung gegenüber anderer Systeme aufgrund des hohen Flächendrucks der Bremsbeläge an die Scheibe. Die Nassbremseigenschaften sind deutlich besser und auch die Dosierbarkeit. Die notwendige Handkräfte zu Betätigen der Bremse sind kleiner als bei den klassischen Bremssystemen. Es können Verzögerungswerte von 7,5 m/s und mehr erreicht werden. Dieser Spitzenwert ist jedoch nur von geübten Fahrern umsetzbar. Daher kommt es bei Panikbremsungen mit Scheibenbremsen oft zum »Überbremsen« und blockieren des Vorderrads.
Gerade Fahrradfahrer, die eine längere Auszeit von Ihrem Hobby hatten und nun wieder auf ein modernes Rad mit leistungsfähigeren Scheibenbremsen steigen, sollte sich mit einem Fahrtraining auf die enorm gestiegene Bremsleistung einstellen. Firmen, wie Bosch, Continental, BrakeForceOne und andere entwickeln zur Zeit ein Anti-Blockier-Systeme (ABS) für das eBike, um Stürze bei einer Panikbremsung zu vermeiden.