自行車運動之所以受到大眾青睞，最主要的原因在於，它的許多優勢是其他運動無法比擬的。例如，騎自行車是全身性有氧運動，能有效鍛煉大腦、心臟等人體器官機能。
人類的肌肉大多集中在腿部，而自行車運動就是要讓腿連續不停地動作。此外，我們騎車會運用到手、手腕、背肌，這已經相當於可以增加熱量消耗的全身性運動。例如在世界最著名的自行車賽事——環法自行車賽之中，平均一位元選手每天都會消耗5000~8000kcal（千卡）的熱量。
同樣是花費一個小時的時間，騎車所經過的路程就是步行的5倍，是慢跑的2~3倍，也就是說，騎自行車能看到更多的戶外風景。此外，只要天氣晴好，我們就可以隨心情而決定騎行的目的地，不像其他運動如游泳、籃球等，會受到場地和時間的限制。所以說，騎自行車是一項相當自由的運動。
騎乘自行車需要較高的技巧：·保持自行車的平衡·踩踏板·注意路況，選擇安全路線，隨時扭轉車把·上下坡時靈活操控變速裝置
在一般道路上騎自行車時，我們還要注意其他的路面標誌、觀察周邊機動車與行人的狀態，眼神還要足夠犀利，能夠注意到路前方的空瓶子、坑洞等危險肇因。簡言之，騎車時需要眼觀六路、耳聽八方，能夠在瞬間辨別眼、耳、鼻所接收到的各種資訊並因應行事。因此騎自行車也是一項能活化大腦、使人更聰明的運動。
有氧運動可以攝取足量的氧氣，是有效燃燒囤積脂肪的運動。我們身體是由200多根骨骼構成的，包覆骨骼的肌肉即是骨骼肌，它是由名為慢肌纖維的好氧肌和名為快肌纖維的厭氧肌構成。其中，好氧肌的主要熱量來源為糖類與脂肪，厭氧肌的熱量來源則為糖類。
肌肉囤積肝糖的數量有限，進行激烈運動時，會消耗掉所有的肝糖。這樣，好氧肌為了持續運動，就會接續消耗囤積的脂肪。不過我們只有持續運動20min以上，才能利用有氧運動燃燒體內的脂肪。
一般運動強度的標準是1min內心臟送出幾次血液，也就是心跳次數。就維持符合有氧運動標準的心跳次數而言，自行車運動是一種十分有效的手段。保持一定的運動強度時，人體活動的那部分肌肉會產生熱能，使體溫上升。這時人體就會自動排汗以使體溫降低。汗水的主要成分是水，一個體重60kg的人每流失1L的水，將會降低體溫12℃。當然，流汗並不是降低體溫的唯一方法，人在呼吸過程中排出的水分與熱量也不容小視。
自行車運動的速度比較快，騎車人常被迎面而來的風所吹拂，所以排出的汗水易蒸發。因此，雖然我們在騎車時可能導致體溫急劇上升，但汗水的蒸發能確保人體保持舒適的體溫，有氧運動的優點也就體現在這裡了。