Riteņbraukšanas sportam ir vairāki veidi. Populārākie no tiem ir šosejas riteņbraukšana, treka riteņbraukšana, kalnu riteņbraukšana, BMX, velokross un BMX frīstails. Gandrīz visos minētajos veidos, izņemot BMX frīstailu un dažas treka riteņbraukšanas disciplīnas, uzvar tas, kurš pirmais ar velosipēdu šķērso finiša līniju. 

Populārākajā veidā ‒ šosejas riteņbraukšanā ‒ ir trīs disciplīnas – grupas brauciens, individuālais brauciens un komandu brauciens. Grupas braucienā lielākajās sacensībās ierasti startē ap 100‒200 braucēju. Daudzdienu sacensību kopvērtējumos (kā Tour de France) uzvar tas, kuram ir vismazākā laika summa, skaitot visus posmus kopā. Punkti ir svarīgi, lai noteiktu labākos kalnu karaļa un sprinteru vērtējumos, kur punkti tiek piešķirti starpfinišos. Sacensībās tiesneši parasti izvēlas dienas aktīvāko braucēju, balstoties uz subjektīviem novērojumiem, nevis punktiem vai laiku.

Treka riteņbraukšanā ir daudzas disciplīnas, kuras var iedalīt sprinta un izturības disciplīnās. Olimpiskā treka garums ir 250 metru, kur ierasti notiek oficiālās sacensības. Ierasti treku garums ir no 166,66 līdz 500 metru, lai gan ir daži izņēmumi. Iekštelpās treka virsma ir veidota no koka, bet ārtelpās no betona. Virsma vienmēr ir ļoti gluda ar zemu rites pretestību. Virāžas trekā ir ļoti stāvas, lai riteņbraucēji varētu saglabāt ātrumu. Jo īsāks treks, jo stāvākas virāžas.

Arī kalnu riteņbraukšana var iedalīt sīkāk vairākos veidos. Populārākie ir olimpiskais kross un maratons. Olimpiskais kross notiek noslēgtā trasē, kas tiek veikta pa apļiem, kuru garums parasti ir ap dažiem kilometriem. Trases parasti veidotas ar sarežģītiem ar šķēršļiem, tramplīniem un kāpumiem. Maratona distances ir garākas un tehniski vieglākas, bet maratons nav iekļauts olimpiskajās spēlēs.

BMX notiek noslēgtā trasē ar virāžām un šķēršļiem. Trases garums ir ap 350‒400 metriem. Trasē cits pret citu parasti vienlaicīgi cīnās līdz astoņiem braucējiem.

BMX frīstailā katrs sportists veic trikus, kuru kvalitāti izvērtē tiesneši, kas piešķir punktus skalā no 0 līdz 99,99.

Galvenais inventārs visos riteņbraukšanas sporta veidos ir velosipēds. Šosejas velosipēdiem ir raksturīgs aerodinamisks dizains un ļoti šauras riepas. Kalnu velosipēdiem ir platākas riepas, kas piemērotas braukšanai pa meža takām vai akmeņiem. BMX velosipēdi ir ar salīdzinoši ļoti mazu rāmi, lai varētu pārvarēt šķēršļus un veikt lielus lēcienus. Treka un BMX velosipēdiem ir viens ātrums, kas nozīmē, ka nav iespējams pārslēgt zobratus. Treka velosipēdiem nav bremžu, jo tas ir drošāk, ņemot vērā, ka treks ir noslēgts un segums ir gluds. Pārlieku liela bremzēšana izraisītu kritienus trekā, kur sportisti brauc tuvu cits citam.

Šosejas, treka, kalnu un citos riteņbraukšanas veidos lietoto velosipēdu minimālajam svaram jābūt 6,8 kilogrami, kas ir noteikts Starptautiskās Riteņbraukšanas savienības (Union Cycliste Internationale, UCI) noteikumos.

Visos riteņbraukšanas veidos obligāts ekipējums ir ķivere, lai palielinātu galvas drošību, kas ir visneaizsargātākā ķermeņa daļa. Šosejas riteņbraukšanā ķiveres par obligātām kļuva pēc 2003. gada, kad Parīzes-Nicas daudzdienu velobrauciena laikā Kazahstānas riteņbraucējs Andrejs Kiviļevs (Андрeй Михaйлович Кивилёв) smagi krita un no gūtajām traumām nomira.

Kalnu nobraucienā (downhill) un BMX sportisti izmanto ķermeņa sargus. Treka, šosejas un kalnu riteņbraukšanā lieto aerodinamisku un vieglu apģērbu, kas kritiena gadījumā daudz nepasargā no traumām. Lai izturētu daudzās stundas treniņos uz velosipēda, sportisti lieto velobikses ar speciālu polsteri, lai justos komfortabli un izvairītos no nobrāzumiem.

Vairumā riteņbraukšanas veidu tiek lietotas velokurpes ar klipšiem. Tās paredzētas, lai ieklipsētos pedālī. Tas atvieglo pedāļu mīšanu, pēdai vienmēr esot perfektā pozīcijā. Bieži vien tiek lietoti arī cimdi un brilles, lai pasargātu rokas un acis. 

Vēsturiski riteņbraukšana bijusi populāra un tradīcijām bagāta Francijā, Itālijā un Beļģijā jau 19. gs. Senākie riteņbraukšanas veidi ir šosejas un treka riteņbraukšana, kuriem aizsākumi meklējami 19. gs. Kalnu riteņbraukšana un BMX ir salīdzinoši jauni, tie attīstījušies 20. gs. otrajā pusē. Pirmās dokumentētās riteņbraukšanas sacensības notika 1868. gadā Parīzē. Tajās bija jāveic 1200 metru gara distance. 1869. gadā notika pirmās sacensības starp Parīzi un Ruānu. Distances garums bija 123 kilometri.

19. gs beigās izplatītas Eiropā un ASV kļuva sešdienu sacensības velotrekā (six-day race), kur komandu braucēji sacentās dažādās disciplīnās sešas dienas pēc kārtas.

Tradīcijām bagātākais veids ir šosejas riteņbraukšana. 1903. gadā pirmoreiz norisinājās Tour de France velobrauciens. Senākās viendienu sacensības, kas ir iekļautas Pasaules tūres kalendārā, ir Ljēža-Bastoņa-Ljēža. Tās pirmo reizi notika 1892. gadā.

Riteņbraukšana par profesionālu sportu kļuva jau 19. gs. beigās, pateicoties popularitātei un lielajai cilvēku interesei, kas šo sportu padarīja komerciāli veiksmīgu. Velosipēdu un riepu ražotāji bija gatavi sponsorēt braucējus, lai reklamētu savus produktus. Līdz Pirmajam pasaules karam profesionālu riteņbraucēju galvenie ienākumi bija no sacensību naudas balvām, nevis algas, kā tas ir mūsdienās. Viss ekipējums bija nodrošināts, un bija tikai nepieciešams iegūt augstu vietu sacensībās. Fiksētas algas riteņbraucējiem par normu kļuva tikai pēc Otrā pasaules kara, kad sāka veidoties pirmās profesionālās šosejas riteņbraukšanas komandas, kas startētu Tour de France. Līdz tam braucēji regulāri pārstāvēja nacionālās izlases. 

Lielu izaugsmi riteņbraukšana piedzīvoja pēc 1980. gada, kad strauji pieauga Tour de France televīzijas raidtiesību cenas, kas veicināja sacenību balvas fonda palielināšanos līdz trim miljoniem eiro. 90. gados komandas kļuva profesionālākas. Arvien biežāk braucēji velosipēdiem izmantoja oglekļa šķiedras rāmjus, kas bija vieglāki un izturīgāki par alumīnija rāmjiem. 20. gs. beigās un 21. gs. sākumā izplatītāki kļuva jaudas un pulsa mērītāji. 

Sieviešu riteņbraukšana par profesionālu sportu kļuva vien 20. gs. beigās. Pirmais pasaules čempionāta šosejas riteņbraukšanās sievietēm norisinājās 1958. gadā, tomēr par profesionālēm tolaik viņas nevarēja uzskatīt. Sieviešu riteņbraukšana mūsdienās attīstās straujāk par vīriešu. Par lielāko notikumu mūsdienās var uzskatīt sieviešu Tour de France daudzdienu sacensību izveidi, kas pirmo reizi norisināsies 2022. gada jūlijā.

Šosejas riteņbraukšanā, kas ir lielākais riteņbraukšanas veids, visprestižākās sacensības ir Tour de France. Riteņbraukšana ir viens no retajiem olimpiskajiem sporta veidiem, kur olimpiskās spēles nav vislielākais notikums. Tour de France ir vairāk nekā trīs nedēļu garas daudzdienu sacensības, kas katru gadu risinās Francijā. Dažkārt daži no posmiem notiek citās valstīs. Sacensībās startē 22 komandu ar septiņiem braucējiem katrā no tām. Kopvērtējumā uzvar braucējs, kuram ir mazākā laika summa visos posmos kopā. Starp prestižākajām daudzdienu braucieniem minami arī Giro d’Italia un Vuelta a España. Visas lielākās šosejas riteņbraukšanas sacensības ir iekļautas Pasaules tūrē (World Tour).

BMX, kalnu riteņbraukšanas olimpiskajā krosā, treka riteņbraukšanā un BMX frīstailā olimpiskās spēles ir lielākais notikums. Pēc tam seko pasaules čempionāts un Pasaules kausa posmi, kas katru gadu norisinās visos lielākajos riteņbraukšanas sporta veidos.

Treka un šosejas riteņbraukšana tika iekļautas pirmajās olimpiskajās spēlēs ‒ 1896. gadā Atēnās. Šosejā notika grupas brauciens, bet trekā bija sacensības piecās dažādās disciplīnās. 1996. gadā Atlantā olimpiskajās spēlēs tika iekļauta kalnu riteņbraukšanas kross. 2008. gadā Pekinā pirmo reizi notika BMX sacensības, bet BMX frīstails olimpiskajās spēlēs tika iekļauts 2021. gadā Tokijā.

Galvenā riteņbraukšanas sporta organizācija ir Starptautiskā Riteņbraukšanas savienība. Eiropas mērogā nozīmīga ir Eiropas Riteņbraukšanas savienība (Union Européenne de Cyclisme, UEC). Ļoti ietekmīga organizācija riteņbraukšanā ir ASO (Amaury Sport Organisation), kas rīko Tour de France un citas liela mēroga sacensības.

Riteņbraukšanā galvenokārt dominē Eiropas valstu braucēji un izlases. Šosejas riteņbraukšanā vēsturiski izteikti spēcīgas ir Beļģija, Francija, Itālija un Nīderlande, kas katra pasaules čempionātos šosejā izcīnījušas vismaz 34 zelta medaļas. Lielbritānija, Spānija, Slovēnija un Kolumbija arī pieskaitāmas pie spēcīgākajām valstīm, pateicoties augstajiem sasniegumiem Tour de France un citās lielākajās sacensībās. Iespaidīgus rezultātus pēdējos gados uzrāda Slovēnijas riteņbraucēji, no kuriem ievērojamākie ir 2020. un 2021. gada Tour de France čempions Tadejs Pogačars (Tadej Pogačar) un Tokijas olimpiskais čempions individuālajā braucienā Primožs Rogličs (Primož Roglič). Gan T. Pogačars, gan P. Rogličs pēdējos gados dominē gandrīz visās daudzdienu sacensībās, kur viņi startē.

Visslavenākais riteņbraucējs ir amerikānis Lānss Ārmstrongs (Lance Edward Armstrong). Viņš uzvarēja Tour de France septiņas reizes pēc kārtas (1999‒2005), tomēr 2012. gadā visas kopvērtējuma uzvaras viņam tika atņemts par dopinga lietošanu. Septiņos gados, kuros L. Ārmstrongs uzvarēja, nevienam riteņbraucējam nav piešķirta uzvara Tour de France, jo arī nākamie braucēji, kas finišēja aiz viņa, lietoja dopingu un bijuši iesaistīti dopinga skandālos.

Par visu laiku izcilāko šosejas riteņbraucēju uzskata beļģi Ediju Merksu (Eddy Merckx, pilnā vārdā Eduārs Luijs Žozefs Merkss, Édouard Louis Joseph Merckx). Viņš uzvarēja pilnīgi visas lielākās sacensības neatkarīgi no reljefa. E. Merkss dominēja no 1966. līdz 1975. gadam. Viņš piecas reizes uzvarēja Tour de France. Šo rekordu E. Merkss dala ar francūžiem Žaku Anketilu (Jacques Anquetil) un Bernāru Ino (Bernard Hinault), kā arī spāni Migelu Indurainu (Miguel Induráin Larraya). Mūsdienās britu riteņbraucējs Kristofers Frūms (Christopher Froome) ar četrām uzvarām Tour de France kopvērtējumā ir tuvākais sekotājs. E. Merksam pieder arī Tour de France posmu uzvaru skaita rekords. Viņš uzvarējis 34 posmos. Šo rekordu viņš dala ar britu sprinteri Marku Kavendišu (Mark Simon Cavendish).

Beļģijā un Nīderlandē populārs ir velokross (cyclo-cross). Šajā disciplīnā dominē beļģis Vauts van Ārts (Wout van Aert) un nīderlandietis Matjē van der Pūls (Mathieu van der Poel). Abi kopumā uzvarējuši septiņos pasaules čempionātos un ir starp spēcīgākajiem arī šosejas riteņbraukšanā.

Kalnu riteņbraukšanā dominē Šveices un Francijas kalnu riteņbraucēji. Tas skaidrojams ar lielo popularitāti un izaicinošo Alpu reljefu, kas ir piemērots, lai trenētos šajā disciplīnā. Īpaši izceļami ir šveicietis Nino Šurters (Nino Schurter) un francūzis Žiljēns Absalons (Julien Arnaud Absalon). N. Šurters septiņas reizes triumfējis Pasaules kausa kopvērtējumā, deviņas reizes uzvarējis pasaules čempionātā un vienreiz olimpiskajās spēlēs. Ž. Absalons ir divkārtējs olimpiskais un pieckārtējs pasaules čempions. Septiņas reizes uzvarējis Pasaules kausa kopvērtējumā.

Treka riteņbraukšanā līdere ir Lielbritānija, kas koncentrējas uz olimpiskajām spēlēm, kur britu trekisti kopumā izcīnījuši 33 zelta medaļu. Kriss Hojs (Chris Hoy, pilnā vārdā Kristofers Hojs, Christopher Andrew Hoy), kurš specializējās sprinta distancēs, par olimpisko čempionu kļuvis sešas reizes. Tokijas olimpiskajās spēlēs brits Džeisons Kenijs (Jason Francis Kenny) pārspēja rekordu, kļūdams par septiņkārtēju olimpisko čempionu trekā.

BMX lielvalstis ir Amerikas Savienotās Valstis (ASV), Kolumbija, Francija un Nīderlande. Par pirmo olimpisko čempionu BMX vīriešiem kļuva latvietis Māris Štrombergs. Viņš ir vienīgais divkārtējais olimpiskais čempions BMX vīriešu konkurencē. Sievietēm par divkārtējo olimpisko čempionu Tokijā kļuva kolumbiete Mariana Pahona (Mariana Pajón Londoño).

Viena no zināmākajām vietām kalnu riteņbraukšanā ir Alpdjueza, kas atrodas Francijas Alpos un regulāri tiek izmantota Tour de France. 13,8 kilometru garais kalna ceļš ir slavens ar 21 pagriezienu. Itālijā iecienīta ir Stelvio kalnu pāreja, kas ir viena no augstāk asfaltētajām kalnu pārejām Eiropā, augstākajam punktam sniedzoties 2757 metru augstumu virs jūras līmeņa. Beļģijā zināmākie ir bruģēti kāpumi, kā Eikenbergs Kvaremonts, Paterbergs un Kopenbergs.

Trekā nozīmīgs ir Mančestras velodroms, kur regulāri notiek lielākās sacensības. Ievērojams ir Agvaskaljentesas velodroms Meksikā. Tas ir unikāls ar to, ka atrodas 1887 metrus virs jūras līmeņa. Zemās gaisa pretestības dēļ, kas ir augstkalnes apstākļos, to regulāri izmanto, lai pārspētu stundas rekordu trekā.

Japānā populārs animācijas seriāls ir “Vārguļa pedāļi” (弱虫ペダル). Tas ir stāsts par vidusskolēnu, kurš pievienojas riteņbraukšanas klubam un sāk trenēties no fiziskās izturības viedokļa smagajā sporta veidā.

2017. gadā amerikāņu komiķis Endijs Sambergs (Andy Samberg) uzņēma filmu “Farmācijas tūre” (Tour de Pharmacy), kurā viņš pats arī bija galvenajā lomā. Darbība notiek 1982. gada Tour de France ar izdomātiem braucējiem un notikumiem. Visa filma ir satīriska komēdija par to, ka riteņbraukšanā gandrīz visi lietoja dopingu.

Kino bieži attēlots ir L. Ārmstronga stāsts. Ziemeļamerikas sporta medijs ESPN 2020. gadā izlaida režisores Marinas Zenovičas (Marina Zenovich) dokumentālo filmu divās daļās ‒ “Lānss” (Lance) ‒ par amerikāņu riteņbraucēja L. Ārmstronga karjeru. Par L. Ārmstronga karjeru 2015. gadā uzņemta mākslas filma “Programma” (The Program), kas bija balstīta uz īru žurnālista Deivida Volša (David Walsh) grāmatu “Septiņi nāves grēki” (Seven Deadly Sins, 2012). Filmas režisors ir Stīvens Frīrss (Stephen Frears).

2017. gadā Braiens Fogels (Bryan Fogel) savā dokumentālajā filmā “Ikars” (Icarus) apzināti lietoja dopingu, lai vēlāk piedalītos amatieru riteņbraukšanas sacensībās. B. Fogelam dopinga programmu sastādīja un palīdzēja īstenot Maskavas antidopinga laboratorijas (Московская антидопинговая лаборатория) vadītājs Grigorijs Rodčenkovs (Григорий Михайлович Родченков). Pavisam neplānoti tapšanas laikā tā kļuva par dokumentālo filmu, kas parādīja un izskaidroja Krievijas antidopinga pārkāpumus, ko palīdzēja atklāt G. Rodčenkovs, jo viņa dzīvībai draudēja briesmas pēc vairāku kolēģu pēkšņas nāves Krievijā. “Ikars” 2018. gadā saņēma “Oskaru” par labāko dokumentālo filmu. Vēlāk straumēšanas platforma Netflix nopirka filmu par pieciem miljoniem ASV dolāru un tā kļuva par vienu no visu laiku populārākajām filmām par sportu.