Présent aux premiers Jeux Olympiques de l'ère moderne, en 1896, le cyclisme a évolué au cours des années. Au départ, il s'agissait de six épreuves réparties en deux disciplines. Désormais, il est le deuxième sport deuxième sport le plus important aux JO, avec 22 épreuves :

Le cyclisme sur route

Disputé en général sur des routes pavées, il offre deux épreuves aux Jeux Olympiques. Chez les hommes comme chez les femmes, on retrouve :

• La course sur route individuelle et le contre-la-montre individuel. La première démarre par un départ de masse et le premier arrivé l'emporte. La distance est de 250 à 280 kilomètres (environ 6h de course) pour les hommes et entre 130 et 160 kilomètres (environ 4h) pour les femmes.
• Le contre-la-montre individuel. Les cyclistes doivent se battre contre le chrono. Celui qui réalise le meilleur temps remporte la médaille d'or. L’épreuve masculine du contre-la-montre s'étend sur 40 à 50 kilomètres, et la féminine sur une distance comprise entre 20 à 30 km.

À Athènes en 1896, une course sur route avait été intégrée au programme. Depuis les JO de Stockholm 1912, il s'agit d'une épreuve constante. En ce qui concerne les épreuves féminines, elles datent des JO de Los Angeles, en 1984. Le contre-la-montre est venu s'ajouter en 1996, à Atlanta.

Les épreuves olympiques sur piste

Disputées dans un vélodrome, avec des virages à 45 degrés et une piste longue de 250 mètres, les épreuves olympiques sur piste son spectaculaires. Le sprint par équipes, le sprint et le keirin sont les épreuves de vitesses alors que la poursuite par équipes, l’omnium et le madison demandent plus d’endurance.

• Lors du sprint par équipes, deux équipes de trois athlètes sont opposées et s'élancent du côté opposé de la piste. Le cycliste en tête se retire à chaque fin de tour. Lors de la dernière boucle, il ne reste qu'un coureur. Le premier qui franchit la ligne l'emporte.
• Le keirin est une épreuve olympique depuis Sydney 2000. Il s'agit d'une course de huit tours, entre six ou sept cyclistes, derrière un motocycliste. Ce dernier quitte la piste alors qu'il ne reste plus que deux tours à faire. La bataille commence alors entre les sprinteurs jusqu'à l'arrivée.
• Lors de la poursuite par équipes, deux équipes de quatre cyclistes sont en piste. 4000 mètres doivent être parcourus et le drafting est primordial. Il s'agit de l'aspiration d'un autre coureur, qui fait gagner en aérodynamisme.
• L’omnium comprend quatre épreuves disputées le même jour. Les cyclistes remportent des points dans chacun d'entre elles : la course de scratch, la course tempo, l’élimination avec départ groupé et la course aux points.
• Le madison, dont le nom vient du Madison Square Garden de New York, est une course entre deux équipes de deux cyclistes. Des points sont remportés lors des sprints intermédiaires, tous les 10 tours. La course masculine se dispute sur 120 tours (30 km) et celle des femmes sur 80 tours (20 km).

Le sprint était présent aux premiers JO de l'ère moderne en 1896. Pour ce qui est de l'épreuve féminine, elle n'arrive qu'en 1988.

Les épreuves olympiques de vélo de montagne (cross-country)

L’Union cycliste internationale (UCI) est la fédération internationale du vélo de montagne. Aux JO, le format se nomme cross-country et il apparaît lors d'Atlanta 1996 avec une épreuve féminine et une épreuve masculine. Le terrain comprend de la forêt, des roches et des sauts, alors que le départ de masse est capital. Durant environ 90 minutes, les cyclistes doivent faire entre 4 et 6 kilomètres, en plusieurs tours de circuit.

Les épreuves olympiques de BMX

Le BMX est la petite nouvelle parmi les disciplines olympiques du cyclisme. L'épreuve de course date de Pékin 2008 alors que celle de style libre parc (freestyle park) apparaît lors de Tokyo 2020.

• La course de BMX met aux prises huit cyclistes durant environ 30 secondes, sur une piste comprenant des buttes, des sauts, des virages serrés...
• L’épreuve de freestyle park est jugée selon le style et l'exécution de figures. Les cyclistes doivent faire deux fois le tour du parc et se servir des murs, des plateformes, des rampes, des surfaces inclinées, etc. L'originalité, le style, la régularité et la variété des figures est primée.