Por muitos anos, o clipe do dedo do pé foi o principal sistema de pedal em bicicletas de corrida. O clipe do dedo do pé era uma gaiola de metal ou plástico em que o ciclista enfiava o pé, permitindo-lhe puxar os pedais durante a pedalada, além de empurrá-los para baixo. Embora essa saída de potência elevada, os clipes de dedo do pé eram pesados e difíceis de entrar e sair. Portanto, nasceram os pedais sem fixação. Os pedais sem grampo também permitem que o ciclista puxe os pedais, mas não há gaiola para o pé do ciclista deslizar. Em vez disso, o ciclista usa um sapato especial com uma presilha presa na parte inferior; a presilha então se encaixa em pedais especialmente projetados, muito parecido com uma amarração de esqui, mas muito mais compacto.
Os pedais clipless são menos um pedal e mais um sistema de pedais. Eles funcionam em conjunto com o calçado do ciclista, que apresenta uma sola muito rígida de plástico, carbono ou outras substâncias duras. Uma presilha especialmente projetada é fixada na sola do sapato e atua como a interface entre o sapato e o pedal. Os próprios pedais clipless variam em formato e tamanho, dependendo do design de uma marca em particular, mas a maioria é feita para eliminar a lama com eficácia. As primeiras versões de pedais sem presilhas entupiam e deixavam de funcionar corretamente, pois a lama ficava presa nos mecanismos de mola durante a pilotagem.
Na maioria dos pedais sem presilhas de mountain bike, a presilha deve deslizar, com o dedo do pé primeiro, sob uma barra do pedal. O ciclista, então, empurra o calcanhar para baixo e uma barra traseira com mola no pedal prende no lugar na parte traseira da presilha. O ciclista fica então essencialmente preso na bicicleta. Para soltar o pé do pedal sem grampo, o ciclista deve girar o calcanhar para fora da bicicleta, liberando assim a presilha da barra com mola.
Alguns pedais sem presilhas para ciclistas de estrada funcionam de maneira um pouco diferente. Por exemplo, os sistemas de pedais de estrada do Speedplay funcionam de maneira oposta aos pedais de mountain bike descritos acima. As barras geralmente presas ao pedal são presas a uma presilha no sapato do ciclista – que é muito mais volumosa do que a maioria das presilhas – e o próprio pedal age da mesma forma que a presilha de mountain bike mencionada acima. Quando o piloto pressiona o pé contra o pedal, as molas que se movem para conectar a interface estão no sapato e não no pedal. Mas a liberação dos pedais sem presilhas funciona da mesma maneira: o piloto chuta o calcanhar para fora da bicicleta.
Mesmo que os sapatos do ciclista estejam travados no pedal sem grampo, o pé pode se mover de um lado para o outro. Isso é chamado de flutuação e muitos pedais agora oferecem um ajuste de flutuação que permite ao ciclista decidir quanto movimento seu pé é permitido. Mas tenha cuidado: limitar muito a flutuação pode ser prejudicial para os joelhos, e não limitá-la o suficiente pode incentivar a liberação acidental do pedal.