Двигуни постійного струму, в тому числі і тягові, мають властивість зворотної роботи, тобто можуть працювати як генератори. При цьому кінетична і потенціальна енергія поїзда перетворюється в електричну. Одержана енергія переходить в теплову в резисторах або повертається в контактну мережу. В залежності від цього відбуваються три види електричного гальмування: реостатне, рекуперативне і змішане.
За реостатного гальмування тягові двигуни відключають від контактної мережі і включають на гальмові резистори. Перевагою цього способу гальмування є незалежність гальмового процесу від наявності напруги в контактній мережі. Застосовуються дві системи реостатного гальмування: з самозбудженням двигунів і з незалежним збудженням. У першому випадку обмотки збудження двигунів з'єднані послідовно з обмотками їх якорів. Щоб здійснити перехід з тягового режиму в гальмовий, реверсором міняють місцями початок і кінець обмоток збудження. В двигунах виробляється електричний струм. Проте самозбудження протікає повільно і потрібний певний час для створення необхідної гальмової сили. Щоб прискорити самозбудження в обмотки подається додаткова напруга. Реостатне гальмування з незалежним збудженням дозволяє регулювати гальмування у відповідності зі зміною напруги незалежного джерела додаткової напруги.
В електровозах змінного струму реостатне гальмування здійснюється за такими ж принципами, як і на електровозах постійного струму. На електровозах ВЛ80Т і ВЛ80' застосовують схему реостатного гальмування з незалежним збудженням тягових двигунів.
За рекуперативного гальмування енергія, що рекуперується електровозом, може споживатися електровозами, які працюють на одній ділянці в тяговому режимі. Якщо таких електровозів немає або необхідна їм енергія менше тієї, що рекуперується, то збиткова енергія через спеціальні інвертори, які установлюються на тягових підстанціях, направляється в енергосистему. Рекуперативне гальмування на електровозах змінного струму, на відміну від рекуперації на електровозах постійного струму, супроводжується процесом інвертування, тобто перетворення генерованого тяговими двигунами постійного струму в змінний, бо в контактній мережі, куди він має подаватись, протікає змінний струм. Інвертування — це процес зворотний випрямленню. Виходячи з цього, випрямний пристрій на електровозах змінного струму, зібраний з тиристорів, що управляються, можна використовувати як інвертор.
Застосування рекуперації дає великий ефект. На окремих ділянках із крутими спусками може бути збережено до 20% тягової електроенергії, крім того, відпадає необхідність витрачати енергію для підгальмовування поїзда на спуску.
На електровозах і електропоїздах іноді застосовується змішане електричне гальмування, яке поєднує реостатне і рекуперативне гальмування.
Порівняно з пневматично-механічним гальмуванням електричне сприяє зменшенню експлуатаційних витрат на заміну гальмових колодок і ремонт гальмової системи рухомого складу, автоматизації управління гальмовими процесами.
Разом з тим за електричного гальмування посилюється зосереджений силовий вплив локомотива і передніх вагонів поїзда на колію, що приводить до руйнування її на ділянках гальмування, а при перевищенні розрахункових гальмових сил в голові поїзда може призвести до витиснення легковагових вагонів. Деякі види електричного гальмування не можуть використовуватись для екстреного гальмування. Його використовують переважно для плавного підгальмовування і регулювання швидкості руху поїзда на спусках.