Le principe du cyclisme dans sa version sportive est de parcourir une distance donnée à vélo le plus rapidement possible. Les pratiquants sont répartis dans des catégories en fonction de leur âge et de leur niveau.

Le cyclisme sur route comprend plusieurs types d'épreuves incluant la "course à étapes"(Tour de France, Tour d'Espagne, Tour d'Italie...) ; la "course classique", course en ligne d'un jour (Paris-Roubaix, Liège-Bastogne-Liège...) ; la course "contre-la-montre", (Grand Prix des Nations) et la course "contre-la-montre par équipe", (Eindhoven Team Time Trial). Il est dit du cyclisme sur route que c'est un sport d'équipe, mais à classement individuel.

Les épreuves de cyclisme sur piste se déroulent sur des vélodromes et prennent des formes plus diversifiées : il existe des épreuves individuelles et des épreuves par équipes, des épreuves de sprint, de demi-fond et de fond. Les plus connues sont la vitesse, la poursuite et le kilomètre.

Le cyclocross est une spécialité hivernale, qui se court en circuit. La course dure une heure environ, sur un revêtement souvent mixte (asphalte et terre). Le BMX est essentiellement caractérisé par sa très petite taille et ses roues de 20", ce qui lui confère une maniabilité sans égale et a permis la création de plusieurs disciplines : race, dirt, flat, rampe, street.

Le vélo tout terrain, également appelée VTT, est la plus récente du cyclisme sportif. Le vélo tout terrain (ou Mountain Bike) a été inventé aux États-Unis en 1970. Il a été importé en France quelques années plus tard. Ce terme désigne également le vélo avec lequel cette discipline est pratiquée.