Ein bedeutender Teil einer Scheibenbremsanlage stellen die Bremsscheiben dar. Eine solche Bremsscheibe ist direkt auf der Bremsnabe befestigt. Beim Betätigen der Betriebsbremse werden die Bremsbeläge auf die Bremsscheibe gedrückt. Hierdurch wird die Drehgeschwindigkeit der Scheibe reduziert, was letztlich zum Abbremsen des Fahrzeugs führt. Die meisten Bremsscheiben bestehen aus Grauguss oder aus speziellen Stahllegierungen. Bremsscheiben können im Laufe der Zeit verschleißen. Dabei wird von der Metalloberfläche immer ein wenig abgetragen. Dennoch ist der Verschleiß der Bremsbeläge wesentlich höher. Durch langanhaltende Bremsvorgänge, zum Beispiel bei einer Talfahrt oder bei Vollbremsungen müssen die Bremsscheiben höchsten Ansprüchen gewachsen sein. Sie können sich stark erhitzen und somit an Bremsleistung verlieren. Von daher ist das Material häufig wärmebehandelt. Um dem Hitzeproblem Herr zu werden, gibt es mittlerweile auch schon Bremsscheiben aus Keramik und Carbon.

Um eine Hitzeentwicklung der Bremsscheiben zu vermeiden, werden immer häufiger auch belüftete Bremsscheiben entwickelt. Dabei sorgt der Fahrtwind für eine ausreichende Kühlung, so dass sich die Scheiben wieder abkühlen können. Damit auch bei Nässe immer eine ausreichende Bremswirkung erzielt wird, haben einige Hersteller geschlitzte oder gelochte Bremsscheiben entwickelt. Durch die Vertiefungen auf der Bremsscheibe wird überschüssiges Wasser wesentlich schneller abgeleitet. Ebenso wird auch der Bremsstaub schneller von der Scheibe geschleudert.