دوچرخه از بخش‌های مختلفی ساخته شده است که به صورت کلی می‌توان آنها را این گونه دسته بندی کرد:
دسته‌ی فرمان
بدنه (فریم)
دو شاخه‌ی جلو (فرک)
سیستم تعلیق (کمک فنر)
زین و میله زین
پدال و پنجه رکاب
سیستم تعویض دنده‌ها (طبق قامه، شانژمان جلو و شانژمان عقب)
چرخ (طوقه، پره، لاستیک، توپی و...)
واحد ترمز
دسته‌ی فرمان: مرکز فرماندهی دوچرخه همین جاست. فرمان دوچرخه شکل‌های مختلفی دارد مانند فرمان صاف (Flat bar)، فرمان قوس‌دار (Riser Bar) یا شاخ گاوی (Bar end). در دوچرخه‌های مسابقه‌ای فرمان عرض کمتری دارد تا ضمن کم شدن مقاومت هوا، دوچرخه سوار به سرعت بیشتری برسد.
بدنه: فریم هر دوچرخه چارچوب اصلی آن است که وزن و فشار افراد را تحمل می‌کند. بدنه دوچرخه‌ها معمولاّ شکلی شبیه متوازی الاضلاع دارد. جنس بدنه‌ی دوچرخه‌ها می‌تواند کربن، تیتانیوم، آلومینیوم یا آهن باشد.
بدنه‌های ساخته شده از آهن ارزانترین و سنگین‌ترین بدنه‌ها هستند. بدنه‌های ساخته شده از کربن بسیار سبک اما در برابر ضربه شکننده‌اند. بدنه‌های آلومینیومی وزنی متوسط و مقاومتی بالا دارند. بدنه‌های ساخته شده از تیتانیوم نیز بسیار گران و کمیاب‌اند.
دوشاخ جلو (فرک): فرک می‌تواند خشک یا مجهز به کمک‌فنر باشد. اگر در مسیرهای پر دست‌انداز و ناهموار رکاب می‌زنید سعی کنید فرک‌های کمک‌فنر دار انتخاب کنید. فرک کمک‌فنردار از انتقال ضربه‌های ممتد به دست‌ها و استخوان‌های شانه جلوگیری می‌کند.
سیستم تعلیق: در فریم دوچرخه‌ها بعضی وقت‌ها از کمک‌فنر بهره برده می‌شود. این کمک‌فنرها به درد مسیرهای پردست‌انداز و ناهموار می‌خورد تا تکانه‌ها دوچرخه سوار را آزار ندهد؛ اما به یاد داشته باشید وجود این کمک‌فنرها در مسیر هموار و صاف باعث هدر شدن انرژی شما می‌گردد، زیرا هنگام رکاب زدن بخشی از نیروی شما صرف حرکت این فنرها خواهد شد. اگر در مسیرهای ترکیبی رکاب می‌زنید و به وجود کمک‌فنر در فریم دوچرخه علاقه‌مندید، دوچرخه‌ای را انتخاب کنید که کمک‌فنرش قابلیت قفل و ثابت شدن دارد.
زین و میله زین: برای کسانی که زیاد رکاب نمی‌زنند شاید جنس و شکل زین دوچرخه مسئله‌ی مهمی نباشد، اما آنها که زیاد دوچرخه‌سواری می‌کنند می‌دانند راحتی و فرم زین چه عامل مهمی در لذت بردن از این فعالیت ورزشی است. سایز زین، پهنای آن، میزان سختی و نرمی زین را همیشه در نظر داشته باشید. تنظیم ارتفاع مناسب زین نیز در جلوگیری از خستگی دوچرخه‌سواران تاثیر بسزایی دارد.
پدال و پنجه رکاب: این پدال و پنجه رکاب هستند که باعث انتقال نیروی پای شما به زنجیرها و سیستم محرکه می‌شود. پدال انواع مختلفی دارد.
پدال‌های پلاستیکی ساده، که روی اغلب دوچرخه‌ها نصب است.
پدال‌های فلزی، که به ندرت می‌شکند و برای هر مدل از دوچرخه شکل خاصی از آن طراحی شده است.
پدل‌های حرفه‌ای، که برای پا زدن‌های ممتد و مسابقات طراحی شده است. از مدل‌های معروف پدال حرفه‌ای می‌توان به پدال‌های پابنددار و پدال‌های قفل‌شونده به کفش اشاره کرد.
سیستم تعویض دنده:
امکان تعویض دنده در دوچرخه‌ها بر اساس قانون اهرم‌ها (قرقره‌ی ثابت مرکب) کار می‌کند. در این سیستم، وضعیت زنجیر بر روی دنده‌های خودروی دوچرخه از طریق دسته دنده‌هایی که با سیم به شانژمان‌ها (Derailleur) وصل است تغییر می‌کند.
به عنوان مثال با شما با تنظیم دنده می‌توانید در سربالایی‌ها با رکاب زدن بیشتر و فشار کمتر به پاها مسیر را طی کنید. سیستم تنظیم دنده می‌تواند متشکل از فقط شانژمان جلو (طبق عوض‌کن)، شانژمان عقب یا ترکیبی از این دو باشد. کیفیت سیستم تعویض دنده نقش بسیار مهمی در بالا رفتن کیفیت رکاب زدن دارد. اگر در مسیرهای صاف و بدون سربالایی و سرپایینی در شهر رکاب می‌زنید دوچرخه‌های بدون دنده نیز بسیار کارا خواهد بود.
چرخ:
از بخش‌های متنوع زیادی تشکیل شده است که در بخش زیر به طور خلاصه به مهمترین آنها اشاره می‌کنیم:
طوقه (Rim) همان بخشی از دوچرخه است که لاستیک روی آن سوار شده و با پره به مرکز چرخ متصل می‌شود. طوقه بر اساس ضخامت، طراحی و جنس مواد سازنده مدل‌های گوناگونی دارد. طوقه‌ی استیل ارزانترین و سنگین‌ترین شکل طوقه‌ها به شمار می‌آید که در برابر زنگ زدگی نیز مقاومت زیادی ندارد. در حال حاضر اکثر طوقه‌ها را از آلیاژهای آلومینیوم می‌سازند. طوقه‌ها بر اساس شکل نیز از هم متفاوت‌اند (طوقه‌های Westwood، Endrick، Sprint)
لاستیک‌های دوچرخه بر اساس چند شیوه قابل دسته‌بندی است.
۱) بر اساس نوع دوچرخه: لاستیک دوچرخه‌ها کوهستان، لاستیک دوچرخه‌های مسابقه‌ای و مسافرتی، لاستیک‌های ترکیبی (Cyclocross) که به درد دوچرخه‌های هیبریدی (شهری) می‌خورد.
۲) بر اساس نوع عاج: مثل لاستیک‌ها نرم و کم عاج (Slick)، لاستیک‌های شبه نرم و لاستیک‌های عاجدار. بر اساس نوع عاج، تایر دوچرخه تنوع زیادی دارد، و حتی لاستیک‌هایی با ضخامت زیاد و عاج‌های خاص برای مسیرهای برفی نیز در بازار موجود است.
۳) بر اساس نوع باد شدن: لاستیک‌های تیوب‌دار یا تیوب‌لِس
پره‌ها: طوقه را به توپی مرکزی وصل می‌کند. شاید کارایی پره‌های در بدو امر چندان مهم به نظر نرسد، اما دوچرخه سواران حرفه‌ای برای تنظیم و رگلاژ پره‌ی دوچرخه‌های خود وقت زیادی صرف می‌کنند تا بهترین بازده را وقت رکاب زدن داشته باشند.
واحد ترمز: در بخش ترمز نیروی دست شما از طریق سیمی به سیستم ترمز منتقل می‌گردد. این واحد شامل دسته ترمزها، سیم انتقال نیرو، روکش و سیستم ترمز است. به طور کل سه نوع فناوری ترمز در دوچرخه‌ها به کار می‌رود: ترمزهای لقمه‌ای و ترمزهای دیسکی و ترمزهای زنجیری. ترمزهای لقمه‌ای با طوقه‌ی دوچرخه درگیر می‌شود و آن را نگه می‌دارد. ترمزهای دیسکی همانطور که از نامشان پیداست به کمک یک دیسک کار ترمز را تسهیل می‌کند. ترمزهای زنجیری نیز که بیشتر در دوچرخه‌های بی.ام.ایکس قابل مشاهده است با پای دوچرخه سوار کار می‌کند. هرگاه دوچرخه سوار بر خلاف جهت رکاب زدن پای خود را بچرخاند چرخ‌های عقب به سرعت قفل شده و از حرکت باز می‌ایستد.
