Les vélos de piste sont conçus pour être utilisés sur un type de piste cyclable appelée vélodrome; ce vélodrome est constitué de parquet et la piste elle-même est inclinée vers le haut.
La structure générale ressemble à une grande cuvette et, à mesure que les cyclistes prennent de la vitesse, ils roulent le long de la pente montante de la piste. Les vélos de piste sont des vélos à roues fixes, ce qui signifie qu’un cycliste ne peut pas côtoyer. Les pédales bougeront tant que la roue arrière bougera et les vélos ne sont généralement pas freinés. Le « fixie » est un type de vélo plus tendance inspiré du vélo de piste.
Un « fixie », ou vélo à engrenage fixe , fonctionne de la même manière que les vélos de piste, mais est surtout utilisé sur la route par des messagers et des navetteurs. La popularité de ces motos a explosé à cause de l’esthétique simple et soignée de ces motos et du défi de les conduire. Parfois, un vélo conçu pour les trajets ne comportera qu’un frein avant, bien que certains ne disposent d’aucun frein et le cycliste devra maîtriser la technique connue sous le nom d’arrêt de dérapage. Le seul moyen d’arrêter le vélo est d’arrêter les pédales, ce qui fait déraper la roue arrière.
Les vélos de piste conçus pour la course sont généralement exceptionnellement légers et simples, et conçus pour des performances aérodynamiques. Les cadres en carbone sont populaires pour leur rigidité et leur légèreté; le vélo ne comporte pas de système de freinage et le cycliste est attaché aux pédales à l’aide de pédales automatiques et de chaussures. Les chaussures comportent un taquet qui s’enclenche dans les pédales. Lorsque le cycliste doit relâcher les pédales, il se contente de taper le talon vers l’extérieur du vélo.
Les cyclistes qui utilisent des fixies en ville utilisent généralement des pédales automatiques ou des pinces pour les orteils. Les cales-pieds sont des cages dans lesquelles le cycliste peut glisser ses pieds. Elles sont cintrées autour du pied avec une sangle réglable et offrent au cycliste plus de contrôle sur le coup de pédale, ainsi qu’une plus grande puissance lors du pédalage. Ces vélos de piste sont souvent fabriqués avec des pièces remises à neuf, et les vélos vintage sont souvent réduits au strict minimum.
L’esthétique de ces motos n’est généralement pas aussi élégante et profilée que les motos de piste utilisées pour la course, bien que de nombreux propriétaires de fixie préfèrent le look vintage usagé. Les cadres en acier sont le plus souvent utilisés pour les fixies, et les guidons sont souvent très étroits pour négocier des espaces restreints entre les voitures dans la circulation.