I freni delle biciclette vengono utilizzati per rallentare o arrestare completamente una bicicletta e rientrano in tre diverse categorie: cerchione, tamburo e disco. Tutti e tre i tipi funzionano applicando attrito su una o entrambe le ruote con un meccanismo di frenata statico azionato dal pilota. I freni delle biciclette sono generalmente applicati con attuatori a cavo o stelo azionati dal pilota tramite leve montate sul manubrio o comandi a pedale. L’attrito applicato alle ruote viene generalmente fornito da set di cuscinetti in gomma o in materiale composito che vengono premuti contro il cerchione, un disco montato sul mozzo o la superficie interna di un tamburo del mozzo.
Il sistema frenante più comune e uno dei più antichi utilizzato su una vasta gamma di diversi tipi di biciclette è il freno a cerchione. Questa variante di freno si basa su una serie di ganasce montate sulla ruota su una pinza. Quando attivata, la pinza si chiude e preme le ganasce dei freni, in genere blocchi di gomma resistenti al calore, contro il cerchione. L’attrito causato dal contatto tra le scarpe e il cerchio spurga energia dalla bicicletta in movimento, rallentando e infine bloccandola.
Esiste una vasta gamma di diversi modelli di pinze utilizzati sui freni per biciclette da cerchio, inclusi i modelli a sbalzo, a tiraggio centrale e laterale. Le pinze sono tipicamente azionate da un cavo tipo Bowden azionato da una leva sul manubrio. Questi freni sono semplici da regolare e riparare e abbastanza efficaci sebbene tendano a perdere efficienza quando il cerchio è bagnato.
Il secondo sistema di frenatura comunemente usato è il freno a tamburo, sia come freno dedicato che come tipo di ruota libera. Azionato da aste, cavi o pressione del pedale posteriore, questi freni spingono una serie di ganasce contro l’interno del mozzo della ruota proprio come i freni a tamburo di un’automobile. I freni per bicicletta a ruota libera sono esclusivi sistemi di freno a tamburo che consentono alla ruota posteriore di “ruota libera” mentre si procede in fuoristrada e fornendo frenata tramite i pedali. Quando il ciclista pedala in avanti, il mozzo gira la ruota. Quando i pedali vengono mantenuti statici, la ruota posteriore gira libera e quando i pedali vengono spinti indietro attivano il freno a tamburo. Conosciuto anche come freni a pedale posteriore, questo tipo di sistema di frenatura è ampiamente utilizzato sui onnipresenti cicli di roadster comuni in Asia e Africa.
Il terzo tipo di sistema di frenata per bicicletta ottiene anche il suo design dai freni delle automobili. I freni a disco della bicicletta presentano un disco piatto attaccato al mozzo della ruota che viaggia attraverso una pinza co-montata. La pinza presenta uno o più gruppi di ganasce dei freni azionate da pistone che possono essere azionate meccanicamente o idraulicamente. Quando attivato, il pistone spinge le ganasce contro il disco, applicando così le forze frenanti alla ruota. Sebbene molto efficaci, questi freni richiedono diverse modifiche ai design delle ruote convenzionali che aumentano il peso e il costo della bicicletta.