气动刹车器的主要工作原理是利用压缩空气来实现制动和释放的功能。具体过程如下：
制动过程：当需要制动时，压缩空气被送入气动刹车器的气包或气缸内。气压推动制动活塞运动，使制动片与制动鼓或制动盘接触。两者之间产生摩擦力，从而阻碍车轮或其他运动部件的转动，实现制动，使车辆减速或停止。例如在鼓式星空体育中国中，压缩空气推动活塞，使制动片向外扩张与制动鼓内壁紧密贴合，产生摩擦力矩实现制动；在盘式刹车中，压缩空气推动活塞，使制动片夹紧制动盘，通过两者间的摩擦力产生制动力矩。
释放过程：当不需要制动时，停止向气包或气缸供气，或者通过排气装置将气包或气缸内的压缩空气排出。此时，制动活塞在复位弹簧的作用下回到初始位置，制动片与制动鼓或制动盘脱离接触，摩擦力消失，机械系统可以正常运行。
在一些车辆的气动刹车系统中，还会有一些其他的部件来辅助实现制动功能。例如，空气压缩机负责产生压缩空气并将其储存到储气筒中，为制动系统提供动力来源；制动阀用于控制压缩空气的流向和压力，驾驶员通过踩下或松开制动踏板来操作制动阀，从而控制制动气室的充排气，实现制动和解除制动的操作。
