Veloorientēšanās (Velo-O) sacensībās tiek pārbaudītas orientēšanās prasmes un spējas pārvietoties ar velosipēdu apvidū. Sacensību dalībnieki visbiežāk izmanto kalnu velosipēdus (Mountain Bike, MTB). Prasme orientēties ir noteicošā pār prasmi braukt ar velosipēdu apvidū. Veloorientēšanās apvieno fizisko izturību un stratēģisko domāšanu. Dalībniekiem ir jāplāno optimālākais ceļa variants starp kontrolpunktiem, balstoties uz karti, vienlaikus pielāgojoties reljefa un seguma īpašībām. Sporta veids tiek organizēts gan individuāli, gan komandu formātos, ar sprinta, vidējās, garās distances un stafetes sacensībām.

Velo-O sacensībās orientēšanās karte ir galvenais navigācijas līdzeklis, kompass ir palīglīdzeklis.

Dalībnieki nedrīkst pārvietoties ar citiem transporta līdzekļiem vai pa aizliegtajiem apvidiem. Atļauts pārvietoties braucot, stumjot vai nesot savu velosipēdu. Nedrīkst atstāt savu velosipēdu, tam visu laiku ir jābūt blakus. Parasti noteikumi paredz, ka pārvietoties ar velosipēdu ir atļauts tikai pa ceļiem, takām, stigām, ja to iepriekš citādi nav noteicis sacensību organizators. Velo-O kartē ceļus un takas attēlo ar diviem platuma (var braukt viens vai paralēli divi velosipēdisti) un četriem braukšanas ātruma iespēju (ātri, vidēji, lēni un ļoti lēni) apzīmējumiem. Kartē atzīmē arī šķēršļus, kuru pārvarēšanai nepieciešams nokāpt no velosipēda. Par veicamo distanci dalībnieks uzzina starta brīdī.

Uzvar dalībnieks vai komanda, kas visātrāk apmeklē visus kontrolpunktus pareizā secībā.

Visu Velo-O sacensību laikā obligāti ir jāizmanto aizsargķivere, kas atbilst kalnu vai krosa riteņbraukšanas standartam. Kā vienīgo navigācijas līdzekli atļauts izmantot Velo-O karti, kuru izsniedz organizators, un kompasu. Kompasu visbiežāk piestiprina pie dalībnieka rokas vai kartes turētāja. Kartes ērtākai lasīšanai izmanto grozāmu kartes turētāju (planšeti), kuru piestiprina pie velosipēda stūres. Tā dod iespēju apskatīt karti, braucot lielā ātrumā bez apstāšanās.

Atzīmēšanās kontrolpunktos notiek ar kādu no organizatoru noteiktajām elektroniskajām atzīmēšanās sistēmām, parasti “Sportident” vai “Emit”. 2014. gadā, kad “Sportident” ieviesa bezkontakta atzīmēšanās sistēmu (SIAC AIR), tas veicināja iespēju braukt Velo-O distancē neapstājoties.

Velo-O distances veikšanai izmanto izturīgus (parasti – kalnu) velosipēdus bez elektriskas vai kādas citas piedziņas.

Dalībnieki var brīvi izvēlēties apģērbu un apavus, ja rīkotājs nav noteicis kā citādi.

Tiek uzskatīts, ka Zviedrijas Orientēšanās federācija bija pirmā nacionālā federācija, kas aktīvi sāka popularizēt veloorientēšanās sportu jau 1942. gadā.

Veloorientēšanās Centrāleiropā kā sporta veids populārs sāka kļūt klubu pasākumu formātā reģionos, kur bija populāra orientēšanās un kalnu riteņbraukšana. 1998. gada Starptautiskās Orientēšanās federācijas (International Orienteering Federation, IOF) kongresa laikā to atzina par oficiālu sporta veidu. Šī lēmuma pieņemšanā piedalījās arī Latvijas Orientēšanās federācijas (LOF) pārstāvji.

Lai gan sākotnēji orientēšanās skrējiens un orientēšanās ar slēpēm tika uzskatītas par pirmajām orientēšanās sacensībām, kādā no Vīnes laikrakstiem (Radfahr-Sport) tika atklāta iepriekš nepamanīta informācija par veloorientēšanās sacensībām (Terrainfahren), kas notika 1893. gada 24. septembrī Valdfīrtelas apkaimē, Lejasaustrijas federālās zemes ziemeļos. Šajās sacensībās katram dalībniekam tika izdalīta karte ar apkārtnes ceļiem un finiša vietu, par kuru viņi uzzināja tikai starta brīdī. Sacensības notika 5 km garā distancē, kur katrs dalībnieks izvēlējās savu ceļa variantu. Uzvarēja Rihards Meidingers (Richard Meidinger) no Vīnes Riteņbraucēju kluba (Wiener Cyclisten-Club) ar laiku 15:50.

Pirmais pasaules kauss Velo-O notika 1999. gadā, un tas sastāvēja no septiņiem posmiem trīs valstīs: Austrijā, Čehijā un Spānijā. Tobrīd Velo-O pasaules kausā piedalījās tikai astoņu valstu sportisti.

Pirmais Pasaules čempionāts (Fontenblo, Francijā) notika 2002. gadā. Pasaules čempionāta komandā piedalījās četri Latvijas izlases sportisti Ants Grende, Uģis Voicesčuks, Kaspars Dēliņš un Didzis Kirstuks.

Latvijas sieviešu Velo-O komanda (Dina Zobena, Kristīne Veita, Ļubova Pavļukova) pirmo reizi Eiropas čempionātā startēja 2008. gadā (Latvijā), bet Pasaules čempionātā – 2013. gadā (Igaunijā).

Paralēli čempionātiem Velo-O Latvijā sāka attīstīties arī kā tautas sports. Pirmās Velo-O tautas sacensības aizsāka “Rīgas Magnētā”, kurās paralēli orientēšanās skriešus disciplīnai tika ieviesta Velo-O klase. Vēlāk Velo-O distances tika ieviestas arī dažos citu klubu organizētajos tautas seriālos, piemēram, “Ogres Reljefs”, “Siguldas Kompass”, atsevišķi pasākumi notika arī Valmierā, Jēkabpilī u. c. 2003. gadā Ogres orientēšanās klubs organizēja “triatlonu”, kurā tika iekļautas Velo-O, orientēšanās un peldēšanas disciplīnas. Velo-O distances tika iekļautas arī daudzu piedzīvojumu sacensību, rogaininga (velorogaininga) programmās.

Latvijā un pasaulē tika ieviestas arī vairākas daudzdienu sacensības – “MTB-O Latvija daudzdienas”, “MTBO-Kāpa daudzdienas” u. c.

Visi šie apstākļi veido papildu interesi par Velo-O Latvijā, kas sekmēja to, ka Latvijas Orientēšanās federācija sadarbībā ar vairākiem orientēšanās klubiem uzņēmās organizēt Velo-O (MTBO) Pasaules kausu un Pasaules U-23 čempionātu (Smiltenē) 2024. gadā un 2027. gadā Pasaules čempionātu un Pasaules junioru čempionātu (Madonā).

Nozīmīgākās Velo-O sacensības pasaulē ir Pasaules čempionāts (kopš 2002. gada), Pasaules kauss (kopš 1999. gada), Eiropas čempionāts (kopš 2006. gada), Pasaules junioru čempionāts (kopš 2008. gada), Eiropas jauniešu čempionāts (kopš 2016. gada), Pasaules veterānu čempionāts (kopš 2010. gada).

Latvijas mērogā nozīmīgākās sacensības ir Latvijas čempionāts Velo-O (pirmais čempionāts notika 2002. gadā Rīgā, Brekšos).

Latvijas Velo-O sportisti veiksmīgi sadarbojas ar Lietuvas un Igaunijas veloorientieristiem, aktīvi piedaloties kaimiņvalstu organizētajos Velo-O pasākumos.

Regulāri notiek arī tautas pasākumi, vienas no tām ir Velo-O sacensības “Velo-Magnēts” Rīgas apkārtnē.

Pasaulē un Latvijā periodiski notiek arī Velo-O daudzdienu sacensības. Piemēram, Latvijā tādas ir bijušas: “MTBO-Kāpa”; “Latvijas MTB-O daudzdienas”. Ir attīstījušies arī velorogainingi gan Latvijā, gan pasaulē, piemēram, “Rīgas rogainings”, “Lapsu rogainings”, “Leģendu rogainings” u. c.

Lai gan orientēšanās kā vispārīga disciplīna ir atzīta par vienu no Starptautiskās Olimpiskās komitejas (International Olympic Committee, IOC) sporta veidiem, Velo-O nav bijusi iekļauta oficiālajā Olimpisko spēļu programmā. Pastāv diskusijas par iespēju nākotnē integrēt šajās sacensībās Velo-O, ņemot vērā sporta dinamisko attīstību un popularitāti.

Velo-O ir viens no četriem orientēšanās sporta veidiem, ko vada Starptautiskā Orientēšanās federācija. Lai gan IOF nav skaidri datēts gads, kad sāka darboties MTBO komisija (MTB Orienteering Commission), atsevišķas  darbības tiek datēts ar 2002. gadu, kad pirmo reizi notika Pasaules MTBO čempionāts. Mūsdienās ap 30 dažādu valstu orientēšanās federācijas organizē dažādas ar Velo-O saistītas sacensības.

Latvijā Velo-O nacionālajā līmenī vada Latvijas Orientēšanās federācijas (LOF) Velo-O komisija (kopš 2004. gada). Gan IOF, gan LOF ir izveidotas Velo-O komisijas, kas uzrauga Velo-O sacensību organizāciju, sacensību noteikumus, Velo-O karšu zīmēšanu un citus ar Velo-O saistītus jautājumus.

Pirmā komanda, kas uzvarēja pirmajā Pasaules Velo-O čempionātā 2002. gadā sieviešu konkurencē bija Somijas, bet vīriešiem – Francijas komanda.

Latvijas komandas labāko rezultātu līdz šim ir izdevies sasniegt stafetē – vīriešiem 2002. gadā, – kur U. Voicesčuks, A. Grende un K. Dēliņš izcīnīja septīto vietu.

Visvairāk zelta medaļas Pasaules Velo-O čempionātos ir izcīnījuši šādi sportisti: Marika Hara (Marika Hara) no Somijas, Krištofs Bogars (Kryštof Bogar) no Čehijas un Antons Foļiforovs (Антон Сергеевич Фолифоров) no Krievijas. Katrs ir izcīnījuši 14 zelta medaļas.

No Latvijas sportistiem augstākos sasniegumus ir izdevies izcīnīt A. Grendem: 10. vieta 2003. gada Pasaules kausa kopvērtējumā un 2005. gadā, 12. vieta Pasaules čempionāta vidējā distancē.

2006. gadā Eiropas čempionātā Velo-O (Polijā) A. Grende izcīnīja 6. vietu vidējā distancē un sprintā, kas ir visaugstākais rezultāts Latvijas Velo-O izlases sportistiem. A. Grende uzvarējis arī pirmajā Latvijas Velo-O čempionātā 2002. gadā. Sieviešu konkurencē uzvarēja Mārīte Cīrule.

Otrs labākais rezultāts Velo-O pasaules līmeņa sacensībās ir 14. vieta K. Dēliņam 2003. gadā un Andrim Sarksņam 2023. gadā Pasaules Velo-O čempionāta sprinta distancē.

A. Grende un Žaneta Jaunzeme-Grende ir uzskatāmi par vieniem no Velo-O aizsācējiem Latvijā. A. Grende, 2001. gadā izmēģinot spēkus Velo-O Pasaules kausa posmā, jau pēc gada piesaistīja sev domubiedrus (U. Voicesčuku, un K. Dēliņu u. c.) un aizsāka Velo-O kustību gan kā sportists, gan izlases veidotājs, gan sacensību un treniņu organizators. A. Grende sadarbībā ar Henriju Freimani (klubs “Magnēts”) uzsāka organizēt Velo-O distances. Tobrīd tika izmantotas orientēšanās skriešus kartes un distances. 2011. gadā “Velo-O Magnētu” organizēšanu pārņēma Mārtiņš Lasmanis, izmantojot jau specializētās Velo-O kartes. M. Lasmanis uzsāka arī Latvijas MTBO daudzdienu sacensību organizēšanu. Pats, aktīvi piedaloties sacensībās, ir arī viens no galvenajiem Velo-O sacensību organizatoriem, tai skaitā Velo-O Pasaules kausa distanču plānotājs 2024. gadā.

Savu artavu Velo-O attīstībai Latvijā ir devuši arī citi organizatori un treneri – Atis Heinols (bērnu un jauniešu Velo-O treneris), Iveta Holcmane (trenere un organizatore), Gunārs Ikaunieks (organizators, treneris), Inese Purgaile (organizatore), Inguna Valdmane, Paulis Bričonoks, Eduards Rēns u. c.

Velo-O sacensību norises vietas var būt gan mežs, gan pilsētas parki un ielas (sprints), būtiski, lai šajā apvidū būtu pietiekami plašs “braucamo” ceļu, taku un stigu tīkls un piemērots dalībnieku orientēšanās prasmes pārbaudei ar mainīgu reljefu.