Hệ thống truyền động gồm khung xe, bàn đạp, trục giữa, ổ bi giữa, dây xích, đĩa ổ líp, hai trục, ổ bi và hai bánh trước, sau. Khi đi, người ta ngồi lên yên xe, tay cầm ghi đông, chân đạp bàn đạp làm cho trục xe chuyển động, đĩa chuyển động kéo theo dây xích (sên), làm quay ổ líp và bánh sau, tạo lực đẩy cho xe tiến về phía trước. Đĩa răng cưa có đường kính lớn hơn đường kính ổ líp, số răng cưa của nó nhiều gấp hơn hai lần số răng cưa của ổ líp. Khi đĩa chuyển động một vòng thì ổ líp chuyển động hơn hai vòng. Ổ líp chuyển động làm bánh xe chuyển động theo. Đường kính bánh xe thường là 650mm hay 700mm, gấp 10 lần đường kính ổ líp. Như vậy, ổ líp quay một vòng thì bánh xe lăn được một quãng dài. Ổ líp quay sẽ làm cho xe chạy nhanh về phía trước.
Hệ thống điều khiển gồm ghi đông có hai tay cầm có thể xoay qua phải, qua trái dễ dàng nhờ cổ xe có ổ bi, nhằm lái cho bánh xe trước đi theo ý muốn. Ghi đông vừa là tay lái, vừa để người đi xe nắm chắc giữ thăng bằng. Bộ phanh (thắng) gồm tay phanh, dây phanh truyền sức ép xuống càng phanh. Khi bóp tay phanh, má phanh ép vào hai bên vành xe, tạo thành lực ma sát làm giảm tốc độ chuyển động của bánh xe và xe sẽ chạy chậm hoặc đứng hẳn lại khi cần thiết. Nhờ bộ phanh mà người đi xe đạp có thể chạy nhanh hay chậm tùy ý.
Hệ thống chuyên chở gồm yên xe, bộ phận đèo hàng hoặc giỏ đựng hàng. Yên xe lắp trên khung xe là chỗ ngồi của người đi xe. Dàn đèo hàng (gác-ba-ga) lắp ở phía sau yên, dựa trên trục bánh xe sau, có thể chở được hàng tạ. Giỏ đựng hàng gắn ở phía đầu xe, dựa trên trục bánh trước.
Ngoài các bộ phận chính như trên, xe đạp còn có bộ phận chắn bùn lắp trên bánh sau và bánh trước (gác-đờ-bu), có bộ phận chắn xích che phía trên sợi dây xích, có đèn lấy nguồn điện từ đi-na-mô lắp ở trước càng xe, có đèn tín hiệu lắp ở phía sau xe, có chuông lắp gần chỗ tay cầm để xin đường lúc cần thiết.
Vào cuối thế kỉ XIX, bánh xe đạp còn làm bằng gỗ, nẹp sắt, do đó đi rất xóc. Người đầu tiên sáng chế ra chiếc lốp xe bằng cao su là Đân-lớp, một hộc sinh nước Anh. Từ một lần suýt ngã vì vấp phải ống cao su dẫn nước, Đân-lớp đã nghĩ ra cách cuộn ống cao su cho vừa vành bánh xe rồi bơm hơi căng lên thay cho gỗ và nẹp sắt. Phát minh của Đân-lớp được đăng kí chính thức vào năm 1880. Về sau, lốp xe đạp có thêm chiếc săm bơm căng hơi nằm bên trong có lực đàn hồi, xe chạy êm hẳn.
Xe đạp là phương tiện giao thông rất tiện lợi trên quãng đường ngắn từ dăm cây số đến vài chục cây số như đi trong làng hay trong thành phố nhỏ. Xe đạp chuyển động bằng sức người nên không gây ô nhiễm môi trường. Người đi xe đạp chỉ cần sử dụng một lực rất nhỏ nhưng đi được một đoạn dường dài. Đi xe đạp cũng là một cách vận động cơ thể có ích như hoạt động thể thao, thể dục.
Trong kháng chiến 9 năm chống Pháp, chiếc xe đạp đã cùng dân công thồ hàng phục vụ cho bộ đội đánh thắng trận Điện Biên Phủ chấn động địa cầu. Trong kháng chiến chống Mĩ, chiếc xe đạp lại cùng lực lượng thanh niên xung phong vận chuyển lương thực, vũ khí trên tuyến đường Trường Sơn, góp phần quét sạch quân xâm lược Mĩ ra khỏi bờ cõi, giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước. Ngày nay, chiếc xe đạp là phương tiện đi lại rất thuận lợi cho nhiều tầng lớp trong xã hội, nhất là các bạn học sinh ngày ngày đến trường học tập.
Hiện nay, ở các thành phố lớn, số lượng xe máy quá nhiều, vừa gây ách tắc giao thông vừa gây ô nhiễm môi trường. Trong tương lai, khi phương tiện giao thông công cộng phát triển rộng rãi thì xe đạp vẫn là phương tiện giao thông cá nhân không thể thiếu, vừa sạch sẽ vừa tiện lợi.