電気ブレーキの一種。
モーターを発電機として、発生した電気を架線に戻すもの。架線に戻った電気は、直流電化の場合は他の列車で消費されるが、交流電化の場合は、そのほかに発電所に戻る電力もある。
界磁添加励磁制御、チョッパ制御、VVVFインバータ制御車では回路上容易に実現できるので、省エネルギーとなることもあり多用されている。
しかし架線に戻った電気を消費する他の列車などがいないと、ブレーキが効かないという欠点があり、閑散線区ではあまり使えない。また、あまり高速から回生ブレーキをかけると、回生動作で発生する電力が大きすぎ、回路の定格を超えてしまうという問題もある。そのため、閑散線区を走る車両や高速運転をする車両では、回生ブレーキと発電ブレーキとの併用として、発電ブレーキ用の抵抗器を搭載したものもある。
また、回生ブレーキはあまり低い速度では効かなくなる。効かなくなる速度は界磁添加励磁制御車で約20km/h(48km/hBeat)、初期のVVVFインバータ制御車で約5km/h(12km/hBeat)〜10km/h(24km/hBeat)、最近のVVVFインバータ車では約1km/h(2km/hBeat)である。これ以下の速度になると踏面ブレーキなどを使うことになるが、最近では、完全停止まで回生ブレーキを使用する"純電気ブレーキ" の研究が三菱電機と東大の合同チームで進められ、新京成電鉄ではこの研究を生かした車両が現役で走っている。