Las bicicletas tienen dos conjuntos de engranes conducidos por una cadena. Los engranes del frente están unidos al eje de pedales, y el engrane posterior está conectado a la llanta trasera. La mayoría de las bicicletas tienen distintos engranes de diferentes tamaños en ambas partes, la delantera y la posterior, y un desviador que puede mover la cadena de un engrane a otro. Cuando un ciclista pedalea, el engrane frontal empuja la cadena, la cual a su vez empuja el engrane posterior correspondiente, haciendo girar la rueda.
Cada engrane tiene un cierto número de dientes proporcionales a su tamaño. La proporción de los números de dientes en el engrane frontal que el ciclista usa en relación al número de dientes en el engrane posterior determina cuán rápido el ciclista necesita pedalear. Si el engrane frontal y el engrane posterior tienen 20 dientes por ejemplo, la relación es de uno a uno. La rueda posterior girará una vez cada ocasión que el ciclista gire los pedales. Si el engrane frontal tiene 30 dientes y el posterior tiene 10, la proporción es de tres a uno. La rueda entonces girará tres veces cada vez que el ciclista pedalee.
Las marchas bajas hacen que pedalear la bicicleta sea sencillo aunque es difícil ir rápido. Las marchas altas permiten desplazarse más rápidamente pero requieren de más fuerza en las piernas. Muchos ciclistas cambian a marchas bajas cuando suben una colina, y alternan a marchas latas cuando descienden una colina o cualquier camino. Cada ciclista tiene una cadencia óptima en la cual sus piernas producen energía más eficientemente. Los competidores de bicicletas tratan de encontrar dicha velocidad y ajustan sus engranes para que siempre muevan sus piernas a la misma velocidad.