奥运会自行车项目有场地自行车、公路自行车、山地自行车、自由式小轮车和小轮车竞速5个分项，22个小项。
其中场地自行车12个小项：团体竞速赛（男子/女子）、个人竞速赛(争先赛) (男子/女子)、凯琳赛(男子/女子)、团体追逐赛（男子/女子）、全能赛（男子/女子）、麦迪逊赛(男子/女子)；公路自行车4个小项：公路赛（男子/女子） 、个人计时赛(男子/女子)；山地自行车2个小项：越野赛（男子/女子）；自由式小轮车2个小项：公园赛（男子/女子）；小轮车竞速2个小项：竞速赛（男子/女子）。
东京奥运会的女子公路自行车赛全长137公里，67名女车手参加，每个国家最多4人。
荷兰队是传统强队，她们赢得了最近四届世界锦标赛公路赛以及2012年和2016年奥运会的冠军。
玛丽安娜·沃斯是伦敦奥运冠军，卫冕冠军安娜·范德布雷根本打算在本赛季退役，但她与爱尼米克·凡威劳顿和尚塔尔·布拉克等四位一起组成强大的阵容。
男子40～50公里、女子20～30公里。
运动员按照规定的间隔时间单独出发，以运动员到达终点的成绩优劣排名。 该项目在奥运会的比赛距离，
自行车场地全能赛是2012年伦敦奥运会自行车正式比赛项目，运动员在连续两天内需要完成6个小项的比赛
东京奥运会公路自行车赛分为男子和女子两个组别，全程分别是234公里和137公里。这些赛程需要在一天内完成，对车手的耐力和体力都是极大的考验。
比赛路线经过东京武藏野森林公园，途经神奈川县和山梨县，终点位于静冈县的富士国际赛车场。这个赛道不仅距离长，而且还有陡峭的上坡和下坡道路，男子累计爬升更是长达4865米，因此被称为“奥运最难赛道”。
在25日的比赛中，刚骑了40多公里，还没开始爬坡，就有两名女选手难以坚持，推车走下赛道。最终，大约三分之一的车手没能完成比赛。
