Une bicyclette est entraînée par le pédalier, par lequel une chaîne transmet la force sur la roue arrière. Il est important que le palier de pédalier soit sans résistance, de préférence encapsulé et sans entretien ainsi que parfaitement étanche. La fixation des manivelles est généralement faite par un cône à empreinte carrée, à préférer nettement aux antiques fixations par clavette.

Le mécanisme de changement de vitesses coordonne les mouvements du pédalier et de la roue afin que la force et la fréquence de pédalage soient dans la gamme de puissance optimale. Il permet ainsi de régulariser la force nécessaire dans des conditions de vent et de routes irrégulières avec un effort constant, ainsi que de démarrer plus facilement. Le nombre de vitesses n'est pas le plus important, mais plutôt le rapport le plus grand et le plus petit ainsi que l’étagement entre ces deux extrêmes. Plus la plage est étendue et l’étagement régulier, mieux c’est. Différents types de mécanismes existent : à moyeu, à dérailleur ou des combinaisons moyeu/dérailleur. Un dispositif de moyeu est plus simple d’utilisation et nécessite moins d'entretien qu'un dérailleur de chaîne. En ce qui concerne l’étendue de la plage et l’étagement, le dérailleur de chaîne offre toutefois plus de possibilités.

Il est fortement recommandé de tenir compte d'un maniement facile du changement de vitesses. Le choix du type de changement de vitesses doit être adapté à l'utilisation de la bicyclette. A de courts trajets en terrain plat suffit une plage de vitesses réduites, ce qui n’est pas le cas lors de longs parcours et en montagne.