O sistema de freio em um caminhão requer altos níveis de pressão de ar para parar e começar a se mover novamente. Viagens de longa distância geralmente exigem que o motorista pise no freio várias vezes por horas a fio. Isso pode fazer com que os freios percam seu estado de alta pressão e eles podem começar a falhar. Caminhões equipados com freios de mola fornecem um backup para garantir que o motorista possa parar de forma controlada se os freios de serviço não puderem ser acionados.

O cilindro de freio de mola combina as câmaras do freio de serviço e de estacionamento em uma unidade montada entre o chassi e os eixos. Para funcionar, o cilindro do freio de mola precisa ter a mesma pressão de ar que a câmara do freio de serviço. O ar passa pelo sistema de válvula tripla e linhas de ar para alcançar o cilindro de freio. A pressão do ar é acumulada no cilindro do freio até que seja forte o suficiente para empurrar uma haste (conhecida como pushrod) em uma extremidade do cilindro. A outra extremidade do cilindro é vedada com um pistão e possui duas molas que aplicam força contra ele para mantê-lo no lugar.

Quando o motorista pressiona o pedal do freio, o ar é forçado para dentro de um dos pistões do cilindro do freio de mola e move uma ponte que se conecta a uma pastilha de freio em cada roda. A pressão da ponte força as pastilhas de freio contra o rotor para criar atrito e diminuir a rotação da roda. Quando o operador libera o pedal do freio, as molas de retorno empurram a pinça e a ponte de volta às suas posições originais. A pinça é então liberada para permitir que a roda gire livremente novamente.

A válvula de controle de estacionamento duplo, localizada no painel de instrumentos de um veículo, possui dois botões push-pull. O botão esquerdo é usado para acionar os freios de estacionamento e o botão direito é usado para liberá-los. Ambos os botões são pressionados para fornecer ar e puxados para fora para exaurir o ar para ativar os freios de estacionamento.

A maioria dos caminhões com freios de estacionamento duplos tem um tanque de ar separado que pode ser usado para liberar os freios de mola no caso de falha na pressão do ar principal. Veículos maiores, como ônibus, terão um interruptor no painel de instrumentos que permitirá ativar manualmente os freios de estacionamento usando essa fonte de ar independente.

As válvulas de controle de modulação em um caminhão também podem ser usadas para reduzir a velocidade na qual os freios de mola são acionados quando você está dirigindo. Normalmente são válvulas do tipo push-pull que possuem um botão no painel que é pressionado para mover o ar para dentro e para fora do cilindro do freio.