基本构成
公共自行车系统一般由数据中心、管理信息系统（MIS)、分区运营中心（发卡、充值、调度、维修等）、站点智能控制器、电子防盗锁、自行车及随车锁具、用户借车卡等基本部分构成。根据需要，还可以配备停车棚、站点视频监控系统、互动网站等。
国外应用
1965年在荷兰开始出现公共自行车系统。
1995年丹麦首都哥本哈根推出新一代公共自行车系统。
上世纪90年代末，欧洲的公共自行车租赁行业开始采用迅速发展的计算机、无线通信和互联网技术，实现了数字化管理和运营。
但关于国外的应用介绍，仅见于国内设备生产商介绍，缺少第一手的外媒报道资料佐证。
试点推广
杭州2008年开展公共自行车试点。2008年3月，杭州市提出向法国巴黎学习，采取政府引导，企业运作的模式，在国内率先构建公共自行车交通（免费单车）系统，并将其纳入城市公共交通体系之中，以解决公交出行“最后一公里”问题，提高公交出行分担率，缓解城市突出的交通“两难”矛盾。
随后武汉开始试点。由民营企业投资建设，政府给予财政及资源补贴。《武汉公共自行车没有输家仅出租广告灯箱就可实现盈利》。
2014年4月，武汉公共自行车试点正式终止，由国有企业建设运营。
2014年12月，武汉市政府投资，国有企业建设并运营。
随后，全国百余大中小城市开展公共自行车试点。试点规模较大的有杭州、北京、西安、宁波、武汉、太原南京等城市，其中不少城市运行并不理想，有的甚至成为摆设。
公共自行车广受市民欢迎。但普遍存在运营费用高，相关方面夸大骑行人次，缺乏对投资效益的评审论证监管等问题。
优势
作为城市交通的组成部分，公共自行车具有以下优势：
①不存在大气和噪音污染，可为居民和旅游者提供便捷的绿色出行方式，提高城市的绿色竞争力，同时骑车还有助于强身健体，减少城市病的发生；
②为城市提供1-5公里的短途出行解决方案，成为城市交通系统不可或缺的组成部分，提高道路资源的利用率，缓解道路交通拥堵，解决公交出行“最后1公里”难题；
③与公共汽车相比。自行车具有体量小、操作灵活、可达性好和投资少的特点。可作为轨道交通接驳的辅助性工具，最大限度地促进各种交通资源的合理利用，满足居民多层次的短距离出行以及不同出行目的的交通需求，便捷、高效地集散客流，提高城市交通的整体运行效率。
争议
公共自行车作为一个新事物，受到市民广泛欢迎。同时也受到各方面的关注，对发展公共自行车主要存在以下争议：
1、投资额巨大，运营成本高昂，受益人群有限。平均每个车位综合成本3000元至10000元不等。运营费用巨大。
2、借还车数据缺乏权威监督，普遍存在虚报骑行人次的现象，夸大项目的社会效益。
3、技术有待完善，设备遭破坏严重。
《政府5000万管理系统被小学生破解成游戏机》
《北京公共自行车系统失灵租车有点难》
《烟台公共自行车人为破坏严重每天上百辆》
4、缺乏行业标准和质量规范。公共自行车系统建设，涉及到的主要技术领域的主要技术规范没有得到很好的遵循：作为公共设施锁具，应执行国家锁具强制标准；作为信息系统建设，应进行软件设计成熟度检验；作为计算机软硬件涉及，应具备系统集成资质。由于政策层面缺乏统一规范，产品设计未遵循相关领域的技术标准，实际操作中，缺乏验收依据，采购方处于被动地位。
5、各设备供应商实力普遍偏小，质量参差不齐，多以华而不实的“功能”作为卖点。造成采购环节的混乱。在招投标过程中，纠纷不断。
基于此，有意见建议政府审慎对待“公共自行车”。专家指出：我国实施该项目的城市，几乎没有完全成功的。要么政府背上沉重的财政负担，要么负责运营的企业入不敷出、难以为继。杭州是我国公共自行车最多、利用率最高的城市。
但是，其亦有很多不足。截至2010年，该市财政已为此投入4.5亿元，5万辆自行车。一辆自行车合9000块钱。而且以后每年都要拿出资金用于管理和维护。电脑计时系统、GPS、保险、车卡、自动锁、车棚、支架等配套费用，加上后期的成本，大大超出自行车本身的价格。济南2014年计划上1万辆公共自行车，如照此推算，5年内投资将超1个亿，后续投入还将源源不断。
公共自行车项目在中国遭遇全面挫败。中国有105个市级公共自行车项目，“在多数城市，使用率仍很低。”
借还车流程
公共自行车借还车操作简便：
①借车：用户在站点锁位刷卡，锁具执行开锁，用户即可取走车辆。
②还车：用户将自行车随车锁具插入横梁或立柱电子防盗锁，系统自动判断读取车辆芯片信息，计算借车时长、费用等，锁定车辆，即完成还车。有的系统还车后须刷卡确认，部分系统支持还车不用刷卡。
③手机APP借车：部分系统具备这一功能，已办卡用户临时未带卡，可以通过手机app发出指令，实现无卡借车。
用户的借还车信息、消费信息，可在站点智能控制器（柜）进行查询。
驻车方式
典型驻车方式：按照车辆与电子防盗锁的连接可分为柔性连接（软连接）和硬连接两种，柔性连接可有效防止机械外力破坏，硬连接能保障车辆摆放整齐。
在柔性连接和硬连接基础上，又分别可分为横梁式和立柱式（单柱式和双柱式、双管式）。
以此构成公共自行车典型驻车方式：软连接横梁式、软连接立柱式、软连接单柱式、软连接双柱式、软连接双管式；硬连接横梁式、硬连接立柱式、硬连接双柱式、硬连接双管式。
长沙启动1小时内免费骑服务
伴随着“智慧城市·绿色出行”——长沙市2015中国城市无车日活动暨长沙公共自行车系统上线首发千人骑行仪式的启动，长沙公共自行车租赁系统正式向市民开放。
长沙市公共自行车租赁系统自今年4月正式开始第一期建设工程，第一期一批站点选址岳麓区咸嘉新村。截至目前，岳麓区和天心区建设站点100个，计划年底完成站点建设200个并投入运营。预计5年内建设2000个站点，投放5万辆公共自行车。年龄在16周岁以上65周岁的市民可持身份证办理租赁。系统实行阶梯性收费，1小时内免费。
长沙将自行车纳入公共交通领域，意图让慢行交通与公共交通“无缝对接”，建设以公交、地铁、公共自行车、出租车及BRT快速公交等交通工具组成的公共交通出行网络，有望破解交通末端“最后一公里”难题。
