从1900年起，自行车基本上没有多少重大的改革。只是通过更新颖的设计和使用较轻的铝合金材料，使车身的重量减轻了。1939年，世界自行车年产量为700万辆左右。第二次世界大战以后，用油少的轻便摩托车的出现使自行车市场受到冲击，自行车的销量下降了。60年代末，成人用的标准自行车的车轮直径为66厘米，儿童使用的自行车车轮为41厘米。一般装有3～5段变速，还有的高达10段。60年代开发出轮径41厘米，具有高、直方向盘的折叠式自行车。到了70年代，自行车行业又重新兴旺起来。美国每年生产自行车600万辆；日本生产450万辆，出口100万辆；英国国内销售70万辆，出口89万辆。70年代初，全世界自行车的年产量已达3600万辆。
自行车的零部件制作与自行车本身的发展并驾齐驱。外胎用天然橡胶含量较多的原料制成，内胎用人造丁基橡胶为原料。驱动装置主要是链传动。变速器有叠片链轮变速和行星式变速两种，它们都有几挡不同速度。制动机构主要分为轮缘闸和轮毂闸。前者以手闸应用最为广泛，具有牢固、刹车性能好等特点。后者有涨闸和脚闸。涨闸大多用于轻便车；脚闸比较安全、可靠，不受油、水或者气候的影响。车灯主要以电池为电源。鞍座多为弹簧座，便于配换。70年代起，又出现了模压塑料鞍座，但易于变形。
90年代，为了保持自行车车体自重轻的优点，众多的生产制造商不仅用铝合金制造前轴壳、后轴壳、车闸、车圈、车把、脚蹬、车架、前叉等零部件，还开始采用钛合金和碳纤维制造车圈和车架，大大减轻了自行车的重量，增强了车子的牢固性。近年来，美国、日本和中国台湾的一些自行车厂家使用碳纤维生产的自行车，重量只有1.6～2.4千克，其轻巧程度让人叹为观止。
为了达到骑行便捷的目的，变速自行车的变速比不断升级，从5速、10速、18速、21速发展到24速。车把也集制动、变速、导向等多功能为一体。调速的时候，手不离闸，不会影响制动和导向，安全性得到保障。变速车轻便，灵敏度高，从链轮带动整个链子，并牵动另一个小链轮。它的变速装置适用于不同的地形。高齿轮用于下坡，低齿轮用于爬坡或抗风。另外，它还有前后轮缘缆线煞车装置，握住手上的杠杆，就可以减速。
与此同时，各自行车厂家也将目光转向了自行车的外形。随着美观大方已成为人们的审美标准，厂家不但给自行车加上了五颜六色的漆膜涂饰，而且生产出包塑产品。车架有菱形的，也有非菱形的。1962年，英国工程师摩尔设计出一种新型车架，用一根粗的椭圆形管作为主横梁，它上面伸出两根平行管，作为鞍座管和前轮管，近年来被许多厂家采用，制造16英寸的小轮车。车架有前避震的、后避震的，也有前后混合避震的。自行车的品种也日新月异。
庞大的自行车家族
通过不断的改进，现代的自行车大体可分为以下几种类型。
第一种是普通型自行车。这种车结构牢固，骑行轻快，可装载适量的东西，适合在城镇道路上使用。
第二种是载重型自行车。其外形和尺寸没有多少变化。为了负载重物，前叉、钢圈、辐条、后搁物架进行了特殊处理，增加了车子自身的重量。
第三种是轻便型自行车。它重量轻，结构精巧，骑起来轻巧平稳，便于搬动。轮径一般为28英寸或26英寸。轻便型和普通型自行车有专为女士设计的样式，它的车架上没有横杠。
第四种是小轮型自行车。这种车是专为妇女、儿童和老人设计的。它轮径小，一般在22英寸以上。1980年，法国人让？弗朗索瓦？基利西为他设计的城市小轮自行车申请了专利。这种自行车的轮径仅为传统车轮的1/2；车把采用中继式操纵，减小了车身的摆动，提高了制动性能和轮胎与地面的附着力；车上还有自动装置，将制动力平均分配在前后制动器上，所以自行车行驶平稳，制动舒适。1981年，英国的产品系统有限公司造出了一辆微型自行车——布朗斯顿自行车。车上装有多处活动关节，便于折叠。折叠后的车子的体积比现在市场上出售的任何一种自行车都小，人们甚至可以把它装在一个手提箱里，随身携带。
第五种是赛车型自行车。它着重于减轻车重和便于骑车人发挥驱车力量。轮径多为17英寸。
第六种是助动车。有发动机助动车和电力助动力。前者的油耗在每100千米1.5升之内，最高车速可达每小时25千米。近年来，我国的一些城市先后生产了很多辆助动车。后者带有小型发电机，依靠车轮的摩擦带动。
20世纪后期问世的山地车已成为世纪自行车的主流。山地车于80年代在美国出现，如今已遍及欧洲、日本、大洋洲和广大第三世界国家，占据了1/2以上的世界市场。它的速度可以通过大小齿轮自动调节，上坡时省力，内外胎加宽，越野性能极强。山地车派生的款式已达上百种。随着科技水平的不断提高，国际市场上正兴起一种带有避震装置的自行车。
另外还有独轮脚踏车、可以装卸的边车、载客三轮车、货运三轮车。美国人查尔斯曾经用银元（直径0.038米）做车轮，制成了世界上最小的自行车，轮距为0.07米。车座离地0.178米，脚蹬为0.02米。
自行车家族的成员可谓众多。
自行车竞赛和旅游
自行车运动已经有100多年的历史。1800年，俄国工匠阿尔塔蒙诺夫用铁打制成一辆自行车，它的后轮比前轮小，装在车轮上的连接杆和踏板可以使车子运转。同年，阿尔塔蒙诺夫骑着自己制造的车，进行了长达5000多千米的旅行，引起了社会的轰动。
1830年，法国勃艮第的一位运动员骑着杜莱西尼式自行车，用两个半小时完成了从博讷到第戌的长达37千米的行程，速度为每小时15千米。
1868年5月31日，法国的奥利维兄弟在巴黎举行第一次自行车赛，这一天标志着自行车运动的诞生。次日，英格兰举行首次自行车赛。
1869年11月7日，巴黎和里昂举行了世界上首次城市间自行车赛。一位英裔法国人詹姆斯？摩尔骑着前轮大、后轮小的自行车获得了冠军，他用10小时24分钟跑完了124千米的路程。
1891年，法国首次举行充气轮胎式自行车赛，赛程从波尔多到巴黎，长达580千米。同年，巴黎至布雷斯特又举行了带回程的自行车赛，全程达1200千米。
1891年，美国纽约市首创六日赛，即两人一组，在1600米的椭圆场地比赛，全程为3368千米。这项比赛于1894年改为接力赛。二战前，这项竞赛还盛行于纽约、芝加哥和其他各大城市，在欧洲也吸引了众多的参赛者。现在，比赛规则已被修改的六日赛仍然进行着，但是时间固定在夜间。
1900年，美国联合比利时、法国和瑞士，组成国际自行车联盟（简称VCI）。现代自行车赛的规则和项目就是由这个组织制定的。VCI具有70多个会员国。
根据国际奥林匹克委员会的要求，1965年分别成立了国际职业自行车运动联合会和国际业余自行车运动联合会，后者有100多个国家参加。比赛分为公路赛、赛车场赛和越野赛。公路自行车赛又分为市镇际赛、团体环程赛、个人计时赛、团体计时赛、分段赛，分段赛中又以环法赛最为著名。它始于1903年，全长4000千米，每年世界一流好手都云集于此，起点与终点都在巴黎。这一天被称为“人民的节日”，比赛被称为“社会性事件”。此外，还有绕埃及赛、意大利为期三周的吉罗杯、环突尼斯赛等。赛车场自行车赛分为短距离赛（竞速赛）、追逐赛、中距离赛（用摩托车导引）、计时赛。越野赛于20世纪初兴起于法国，由于自行车广泛用于军事行动而引起的。它要求运动员骑车在崎岖不平的路上行进，在60～75分钟之内跨越天然障碍和人为障碍，完成比赛。
自行车球则是盛行于欧洲的业余自行车运动项目，它是从足球运动演变而来的。队员骑着自行车，用车轮拨动直径为1.8～2米的球，使之进入对方球门。
自行车不仅成为比赛工具，还成为旅行和休闲工具。世界各地的人们骑车进行户外旅游。娱乐性自行车运动受到普遍的欢迎。为此，一些国际性的自行车组织和俱乐部应运而生。
1878年英国成立的车友旅行俱乐部，是当时世界上最大的自行车俱乐部。1880年，美国创立了美国轮友联盟。1882年，加拿大成立了轮友协会。1895年，法国建立旅行俱乐部。国际业余自行车联合会的总部设在意大利罗马，目前有160多个会员国。总部设在日内瓦的国际旅游同盟，每年组织一次国际自行车旅游世界大会，目的是增进世界各国人民的友好往来，促进彼此观光交流。
这些国际性的自行车组织和俱乐部，拥有许多青年旅社，负责有关的旅游事宜，如：要求各国政府准许自由通过国界，为旅游者提供自行车，建立夜宿中心旅游营地等。
世界上第一个徒步和骑车周游世界的旅行家是我国的潘德明。他自幼喜爱体育运动，尤其喜爱探险，立志周游世界。为此，他阅读了大量有关世界地理和各种旅行的书籍，并自学了几种外语。1930年，22岁的潘德明从上海出发，开始徒步旅行。经过浙江、福建、广东、香港，到达越南，一天最多可以走75千米。在西贡，他买了一辆自行车，开始骑车旅行，每天行进的路程超过了190千米。他从越南经金边、马来西亚、印度、阿富汗、伊朗、阿拉伯、土耳其，游遍欧美各国，渡太平洋，取道日本回国。此次环球周游世界历时7年，行程数万里，途经40多个国家。潘德明留下了许多宝贵的资料，其中有所到之处加盖的邮戳，近1200多个团体和个人用世界几十种文字书写的签名和题词。
自行车的远大前程
20世纪以来，世界交通运输技术迅猛发展。随着经济的发展、人民生活水平的提高，汽车逐渐家庭化、私人化。在以绿色（无污染或低污染）化、高速化、智能化为基本发展趋势的21世纪的交通史上，自行车会不会被挤入历史博物馆呢？答案是否定的。因为与众多的交通工具相比，自行车有其独特的优势。
一是价格便宜，购置费用少。自行车的价格是汽车价格的几十分之一，乃至上千分之一。在我国，随着改革开放的深化、市场经济的发展，拥有私人小汽车的人越来越多。然而，普通老百姓和一般的工薪阶层仍然是以自行车为交通工具。一辆普通自行车只需要一二百元钱，高档的山地车则需八九百元钱，一般的家庭都能承受得起。何况，与汽车相比，自行车的保养维修费用少，也不需消耗能源。
二是占地面积小，易于停放。自行车不像汽车那样，需要专门的停车库或停车场。它体积小，可以随便放置在适宜的地方，节省空间。同时，自行车停放方便，便于换乘其他交通工具。
三是使用灵活、便捷。自行车方便个人出行，可以直接从出发点到目的地，省去了坐公共汽车的麻烦。骑车不受时间、气候的影响和空间、地域的限制。在交通拥挤、汽车寸步难行的地方，自行车可以游刃有余地穿行于空隙之中，骑车人不必忍受交通堵塞的煎熬。在行进的过程中，骑车人想走就走，想停就停，十分自由。
四是无污染，无噪音。自行车靠人力驱动，不需要燃烧燃料。而像汽车、公共汽车等燃烧柴油或汽油，获得前进动力的机动车辆，排放出大量的废气，污染了空气，并且还产生噪音。
五是有益于身体健康。英国的科学家证明，经常骑自行车能降低高血压患者的血压，因为腿部不停地运动，可以促进全身血液循环。法国生理学家则认为骑自行车可以治疗神经衰弱症和精神紧张症。我国学者发现骑自行车有助于防治或延迟脑溢血的发生。人们意识到骑自行车是一种很好的锻炼身体的运动方式。
由此可见，作为一种绿色交通工具，自行车的前景仍然光明。