变速自行车的前后轮分别安装了多个不同直径的齿轮。从物理学的角度上来说，在保持踏板旋转速度不变的情况下，若增大自行车后轮毂上的齿轮直径，后车轮的旋转速度就会慢下来反之，若减小自行车后轮毂上的齿轮直径，后车轮的旋转速度就会加快。所以从本质上来说，自行车变速原理是通过改变前后齿轮的直径来实现不同的尺寸配对，从而改变车速的快慢。