Ratapyöräilyssä ajetaan velodromilla eli soikion muotoisella kilparadalla vaihteettomia ratapyöriä polkien niin vimmatusti koko ajan, sillä polkimet pyörivät renkaiden kanssa samaa rataa joten ajajan on pakko polkea koko ajan. Ratapyörä eroaa muutenkin ergonomisesti muista pyöristä, sillä ohjaustanko on alempana kuin esim. maantiepyörissä. Eikä pyörissä ole ollenkaan jarruja. On kautta aikojen yritetty kehittää mahdollisimman aerodynaamisia ajoasentoja, mutta kaikki ”muna” ja ”teräsmiesasennot” on kielletty eikä nojapyörääkään saa olla.
Erilaisia kilpailuajoja ratapyöräilyssä on monia. Aika-ajossa kukin kilpailija on radalla yksin, startaten nollasta ja sekunnin tuhannesosan tarkkuus ratkaisee ajan. Miesten kisamatka on 1000 ja naisten 500 metriä. Kisassa on vain yksi mutta, ja se on se, että jos eivät kaikki kisaajat voi ajaa samana päivänä, perutaan koko kisa ja ajetaan uudelleen jonain toisena hetkenä. Eräajossa taas kisataan toista vastaan ja taktikoidaan sillä voittaja on se, joka ylittää maaliviivan ensimmäisenä. Takaa-ajossa kilpailijat puolestaan aloittavat vastakkaisilta puolilta ja voittaja on se jonka rattaat ovat vastustajan etupuolella. Kisalajeja on vielä mm. joukkuesprintti, sprintti, joukkuetakaa-ajo, Keirin, pisteajo, pariajo, linja-ajo ja omnium.