陶瓷剎車片的摩擦行為是多種物理和化學過程耦合的結果，其機理可以從經典摩擦學理論、界面第三體理論和摩擦化學等多個維度加以分析。對于工程實踐而言，理解摩擦機理有助于解釋剎車片在不同工況下的性能表現。
  從經典摩擦學角度來看，陶瓷剎車片與鑄鐵制動盤之間的摩擦符合混合摩擦的特征。在制動開始時，界面以彈性接觸為主，摩擦系數取決于表面微凸體的相互作用。隨著壓力的增加，部分微凸體發生塑性變形，真實接觸面積增加但非線性于載荷的增長。這一階段摩擦系數與載荷的依賴關系可以通過Bowden和Tabor提出的黏著摩擦模型來理解：摩擦力等于真實接觸面積與材料剪切強度的乘積。

  第三體層的組成和形態隨時間演變，直接影響摩擦系數的穩定性和磨損率。當第三體層中片狀潤滑組分占比較大時，摩擦系數趨于穩定且磨損率較低；當第三體層中硬質磨粒占主導時，摩擦系數可能出現波動且磨損加劇。陶瓷剎車片的配方設計通常意在調控第三體層的組成平衡，使穩定狀態的第三體層中含有適當比例的潤滑組分。
  摩擦化學是另一個層面的考量。制動過程中產生的高溫可引發界面區域的化學反應。例如，酚醛樹脂在高溫下的熱解產物可能與制動盤表面的鐵發生反應生成鐵碳化合物；金屬硫化物在高溫下的氧化產物可能改變界面摩擦特性；陶瓷纖維在高溫下可能發生相變或與基體材料發生固相反應。這些摩擦化學反應產生的界面生成物可能改變摩擦面的微觀形貌和化學組成，進而影響摩擦行為。
  制動過程中的摩擦振動與噪音現象也與摩擦機理直接相關。學術界對摩擦振動成因有若干理論模型，包括黏滑（stick-slip）模型、摩擦系數-速度負斜率模型和模態耦合模型等。陶瓷剎車片通過配方中阻尼材料的引入和彈性模量的調控，能夠在一定程度上降低摩擦振動的高頻分量，從而抑制高頻制動噪音的產生。
  溫度對摩擦機理的影響貫穿始終。在低溫階段，樹脂基體的玻璃態轉變和黏彈性行為控制著摩擦特性。在中溫階段（200至350℃），樹脂開始軟化但尚未大量分解，摩擦系數可能因樹脂黏度降低而出現輕微下降。在高溫階段（350℃以上），樹脂熱分解導致基體強度急劇下降，此時摩擦阻力主要來源于纖維和填料的機械嚙合與磨粒作用。陶瓷纖維的耐高溫特性在這一階段顯現出其對維持摩擦系數穩定的貢獻。