Biciklizéskor fontos egy bizonyos pedálozási sebesség (más néven pedálfordulat) fenntartása domboktól vagy sík úttól függetlenül. A pedálról a kerekekre való erőátvitelhez fogaskerekek használata szükséges.

Két helyen van fogaskerék a kerékpáron. Az első a pedálhoz kapcsolódik, az úgynevezett lánctányér. A második hely a hátsó abroncshoz csatlakozik, amelyet hátsó fogaskeréknek vagy lánckeréknek neveznek. A fogaskerekeket lánc köti össze. A lánc a pedálra leadott erőt átadja a kerekeknek, és a pedálokhoz (első kazetta) és a kerekekhez (hátsó kazetta) kapcsolt fogaskerekek mérete alapján mechanikai előny jön létre.

Különböző kerékpárok léteznek különböző sebességfokozattal, amelyeket lánc- és lánckerekeknek neveznek. Az egyfokozatú kerékpár fix mechanikai előnyben marad – az egysebességes kerékpáron lévő sebességfokozatok nem változnak, függetlenül attól, hogy az ember sík úton vagy dombon pedáloz. Ez azt jelenti, hogy a pedálozónak teljes mértékben meg kell terhelnie a lábát, hogy felkapaszkodjon a dombokon vagy sokkal gyorsabban lovagoljon.

A többfokozatú kerékpár lehetővé teszi, hogy a pedálozó személy ugyanazt a pedálozási sebességet tartsa fenn, hogy mechanikai előnyét különböző eredmények elérése érdekében módosítsa. Ez lehetővé teszi a lovas számára, hogy a pedálozási sebesség megváltoztatása nélkül mászzon fel dombra vagy gyorsabban haladjon.

A több fokozatú kerékpár számos lehetőséget kínál a mechanikai előnyök személyes előnyére. Egy álló kerékpárnak nagyobb nyomatékra (fordulóerőre) alkalmas sebességfokozat-kombinációt szeretne használni, hogy megállásból felgyorsuljon, vagy megmászhasson egy nagy dombon. A nyomaték mechanikai előnye (nagyobb fordulási teljesítmény) akkor érhető el, ha egy kisebb fogaskerék nagyobb sebességfokozatot hajt meg. Kerékpár esetén ez akkor fordul elő, ha a legkisebb első lánctányért a legnagyobb hátsó fogaskerékkel vagy lánckerékkel párosítják. A nyomatékra szerelt kerékpár azonban nem tud túl gyorsan mozogni.

Ezzel szemben a már mozgó és nagy sebességet elérni kívánó kerékpárnak nagyobb sebességre (mozgási sebességre) alkalmas fokozatkombinációt kell használnia, hogy nagy sebességet érjen el anélkül, hogy percenként több százszor kell pedáloznia. A sebesség mechanikai előnye akkor érhető el, ha egy nagyobb fogaskerék kisebb fokozatot hajt meg. Kerékpár esetén ez akkor fordul elő, ha a legnagyobb első lánckerék méretű a legkisebb hátsó fogaskerékkel vagy lánckerékkel párosul.

A kerékpározás mechanikai előnye lehetővé teszi a versenyzők számára, hogy a legtöbbet hozzák ki az általuk kifejtett energiamennyiségből. A mechanikai előny sok különböző helyzetben alkalmazható, és kívánatossá válik egy versenyre szánt robot tervezése során.