早在1896年第一届现代奥运会上，公路自行车赛和场地自行车赛即被列入正式比赛项目。
整整100年后的亚特兰大奥运会，山地车越野赛开始成为正式项目。
而2008年北京奥运会上，BMX小轮车竞速赛作为新增项目首次进入奥运会。
目前，奥运会自行车大项设公路赛、场地赛、山地越野赛和BMX小轮车比赛等4个分项。各种自行车比赛中上演的真实版“速度与***”，一直吸引着众多体育迷的眼球
奥运会自行车项目有场地自行车、公路自行车、山地自行车、自由式小轮车和小轮车竞速5个分项，22个小项。
其中场地自行车12个小项：团体竞速赛（男子/女子）、个人竞速赛(争先赛) (男子/女子)、凯琳赛(男子/女子)、团体追逐赛（男子/女子）、全能赛（男子/女子）、麦迪逊赛(男子/女子)；公路自行车4个小项：公路赛（男子/女子） 、个人计时赛(男子/女子)；山地自行车2个小项：越野赛（男子/女子）；自由式小轮车2个小项：公园赛（男子/女子）；小轮车竞速2个小项：竞速赛（男子/女子）。
自行车比赛是指以自行车作为比赛器具进行的各种比赛，根据使用车种的不同，可大致分为公路赛、室内场地赛、越野赛和花式表演。
奥运会自行车赛于1896年亮相首届雅典奥运会，自行车为12小时赛，参赛者从凌晨5点起开始比赛，不进餐不休息地绕赛场骑行900多圈，直到傍晚比赛结束。
