В отличие от электромагнитных, действие гидродинамических ретардеров основано на принципах гидродинамики. В замкнутой полости друг напротив друга расположены два лопастных колеса (ротор и статор). При активизации ретардера это пространство заполняется маслом, которое подается от вращающегося ротора в пространство между лопастями неподвижного статора. Выделяющееся при этом «тепло от торможения» отводится через масляноводяной теплообменник в радиатор автомобиля.
Различают первичные и вторичные гидродинамические ретардеры, различающиеся расположением перед коробкой передач или после нее. В большинстве случаев это определяется типом коробки передач.