Wie in konventionellen Bremssystemen ohne Verstärker wirkt das Bremspedal direkt auf den Hauptbremszylinder, der die Bremsflüssigkeit in das Leitungssystem zu den Bremsen drückt (vgl. Pascalsches Gesetz). Unterstützt wird dieser Druck durch eine Arbeitsmembran, deren beiden Seiten über eine Schlauchleitung mit dem Drosselklappenstutzen des Motors bzw. bei Dieselfahrzeugen mit der Unterdruckpumpe verbunden ist und entsprechend unter Unterdruck steht. Durch die Betätigung des Bremspedals wird die pedalgerichtete Seite der Membran mit atmosphärischem Druck beaufschlagt, so dass aufgrund der dann herrschenden Druckdifferenz eine Kraft entsteht, die die am Pedal aufgebrachte Bremskraft in gleicher Richtung unterstützt. Aufgrund der verhältnismäßig kleinen Druckdifferenz muss die Fläche der Membran relativ groß sein, um eine genügend hohe Kraftwirkung zu erzielen. Entsprechend hat das Gehäuse des Bremskraftverstärkers einen Durchmesser von bis zu 10 Zoll. Anmerkung: Der Durchmesser bei BKV wird immer in Zoll angegeben.

F = p \cdot A

F = Kraft [N]

p = Druck [Pa], hier Druckdifferenz zwischen Atmosphäre (ca. 101.300 Pa) und erzeugtem Unterdruck

A = Fläche [m]

Durch die Auslegung der Ventile im Bremskraftverstärker ist die Hilfskraft des Kolbens immer proportional zur Pedalkraft. Ohne Unterdruck, beispielsweise beim Abschleppen des Wagens ohne laufenden Motor, muss die Pedalkraft alleine die Bremskraft aufbringen. Um die gleiche Bremswirkung wie bei arbeitendem Bremskraftverstärker zu erreichen, ist dann ein wesentlich größerer Kraftaufwand nötig.

Die Funktion des Bremskraftverstärkers wird wie folgt geprüft: Motor abstellen, Bremspedal mehrmals betätigen bis ein starker Widerstand spürbar wird. Bremspedal getreten halten, Motor starten. Wenn das Bremspedal nun nachgibt, ist der Verstärker in Ordnung.