段數
變速自行車段數有18,21,24,27等，段數多的通常比較貴，也更能适合多種路況。
一般自行車變速所謂的幾段變速是指‘前大盤齒片個數x後飛輪齒片個數’，登山車通常是前3大盤，後飛輪六、七、八、九速，乘起來就是18、21、24、27段變速。
齒比
“齒比=前大盤齒數/後飛輪齒數”，基本上自行車齒輪加鍊條的傳動系統的作用是“将車手踩踏的能量（馬力）轉換成輪胎的扭力”。
“速度”由最大齒比（前大盤最大齒片對應後飛輪最小齒片）決定，在同樣踩踏回轉數時，齒比越大，速度越快。例如一般27速登山車最大齒比為“前44T，後11T，齒比=4”，車手踩一圈輪子會轉4圈，速度最快但輪圈扭力最小，相對的車手踩踏的力道要最大，才能維持使車子前進所需的扭力。
“爬坡”時用最小齒比（前大盤最小齒片對應後飛輪最大齒片），爬坡的時候，車手不但要維持車子前進，同時還要上升高度，這個時候需要增加扭力，在維持同樣踩踏回轉數的前提下，降低齒比有提高輪胎扭力，例如一般27速登山車最小齒比為“前22T，後34T，齒比=0.65”，車手踩一圈輪子才轉0.65圈，所以車手的體力都轉成扭力來舉升車子供爬坡了。
要注意路面濕滑時，高扭力會導緻輪胎打滑，就是扭力大于地面的摩擦力時，無法前進，另外高扭力爬坡時還可能會翹孤輪。
齒數落差
除了齒比外，另一個值得探讨的是齒數的落差。常聽到的“齒比綿密”就是指齒數落差小。齒數落差意味着換檔時，車手出力與輪胎扭力間變化的差距大小，差距太大時，可能突然變太重或變太輕，導緻回轉數不定。對車手來說，突然太重要突然用力，突然太輕會有踩空的感覺，這兩種情形會有傷害膝蓋、影響操控的可能。
零件等級
有趣的是由于段數多的零件配備通常比較貴，所以制造廠通常也順便在零組件材質或品質上提升，訴求“傳動更有效”、“運轉更順暢”、“更耐用”及“更美觀”來使消費者更心甘情願的付出代價。
市售的自行車變速系統，大盤就是一、二、三盤三種，飛輪就複雜了，從入門的五、六速到進階的七、八速及專業的九、十速，段數多通常意味着可以有更高的最高齒比、更低的最低齒比以及更小的齒數落差，所以可應付的路況自然就更多。在零件機構上，八速飛輪升級至九速十速可通用原來的花鼓，七速以下的飛輪要升級就得多換掉花鼓。而在自行車上，花鼓是跟輪組一起的，換花鼓相當于要換輪組的意思了。
變速器的作用
自行車的變速器，前3齒盤、後9齒盤的組合可變速為27。在此以山地車為例說明。
旋動腳蹬時，前齒盤旋轉，通過鍊條把力量轉遞到後齒盤，車輪就前進。前齒盤的大小（齒數）和後齒盤的大小（齒數）決定旋動腳蹬時的力度。
前齒盤越大，後齒盤越小，腳蹬時感到費力（自行車前進的距離變長）。
前齒盤越小，後齒盤越大，腳蹬時感到輕松（自行車前進的距離變短）。
自行車的騎行是起跑、停止、上坡、下坡、迎風、順風等情況下前進。不管是任何條件下都能保持一定的速度(自行車快速前進，或者是慢速前進，都能保持一定的踩蹬步速和力矩，就要變速器。
你假若不要加大自已的力度，隻加大齒輪比來快速騎行，那是不可能的事。實際騎行過程中很快發現這一點的。加大齒輪比（高力矩、低旋動）來騎行時，達不到最适當的騎行（放出最适當的能量的力矩和旋轉的組合）。這将會增加膝蓋的負擔和成為引起各種障礙的原因。（注意：騎行中最好勻速前進，忽快忽慢是對膝蓋的折磨。時間短的不怎麼在意，時間長了就會出現各種問題了）
