Históricamente, la bicicleta ha evolucionado a través de las etapas de una máquina para el transporte humano eficiente, un juguete para niños, una máquina de carreras afinada y una herramienta para el desarrollo, mantenimiento y prueba de la aptitud física. Recientemente, se han logrado grandes avances en el diseño aerodinámico de la bicicleta. Estas innovaciones han dado como resultado nuevos récords de velocidad en tierra para máquinas impulsadas por humanos. El rendimiento en el ciclismo se ve afectado por una variedad de factores, incluida la capacidad aeróbica y anaeróbica, la fuerza y ​​resistencia muscular y la composición corporal. Las carreras ciclistas van desde una carrera de 200 m hasta aproximadamente 5000 km. Esta amplia gama de carreras competitivas requiere una atención especial al principio de especificidad del entrenamiento. Las demandas fisiológicas del ciclismo se han examinado mediante el uso de bicicletas ergómetros, rodillos, entrenadores de ciclismo, ciclismo en cinta, fotografía de alta velocidad, gráficos por computadora, galgas extensométricas, electromiografía, túneles de viento, biopsia muscular y análisis de la composición corporal. Estas técnicas han sido útiles para proporcionar datos definitivos para el desarrollo de un perfil de trabajo/rendimiento del ciclista. La evidencia de la investigación sugiere firmemente que al medir la capacidad aeróbica o anaeróbica del ciclista, se debe utilizar un protocolo de ciclismo que emplee altas rpm de pedaleo. La bicicleta de la investigación debe modificarse para que parezca una bicicleta de carreras y el ciclista debe usar zapatillas de ciclismo. El ciclismo prolongado requiere consideraciones nutricionales especiales. La ingestión de carbohidratos, en forma sólida y en el momento adecuado, influye en el rendimiento. La cafeína parece mejorar el metabolismo de los lípidos. Las lesiones, en particular los problemas de rodilla que prevalecen entre los ciclistas, pueden evitarse mediante el uso de equipo ortopédico adecuado. Se ha demostrado que la contaminación del aire perjudica el rendimiento físico. Cuando los niveles de contaminación son altos, la capacitación debe modificarse o reducirse. Los programas de formación eficaces simulan condiciones competitivas. El entrenamiento en intervalos cortos y largos, combinado con ciclismo de tempo de larga distancia, explotará tanto el sistema anaeróbico como el aeróbico. El entrenamiento de fuerza, para que sea eficaz, debe realizarse con los grupos de músculos específicos utilizados en el ciclismo y en ángulos de participación específicos.