山地自行車是一個自行車設計用于越野自行車。山地自行車與其他自行車有一些相似之處，但結合了旨在提高崎嶇地形中的耐用性和性能的功能，這使得它們在光滑的表面上更重、更復雜且效率更低。這些通常包括避震前叉、大多節輪胎、更耐用的車輪、更強勁的剎車、直的、超寬的車把，以提高崎嶇地形上的平衡性和舒適性，以及針對地形優化的寬齒比傳動裝置和應用（例如，陡峭的攀登或快速下降）。后懸架在重型自行車中無處不在，現在甚至在輕型自行車中也很常見。可以安裝升降桿，讓騎手快速調整座椅高度（升高的座椅位置對蹬車更有效，但在激進的操作中會造成危險）。

山地自行車通常專門用于山路、單車道、消防道路和其他未鋪砌的路面。山地自行車地形通常有巖石、樹根、松散的泥土和陡峭的坡度。許多步道都有額外的技術步道功能(TTF)，例如原木樁、原木騎行、巖石花園、瘦身、間隙跳躍和墻壁騎行。山地自行車旨在應對這些類型的地形和特征。重型結構與更堅固的輪輞和更寬的輪胎相結合，也使這種風格的自行車受到必須穿過坑洼和路緣的城市騎手和快遞員的歡迎。

自1970年代山地自行車運動發展以來，山地自行車的許多新亞型已經發展起來，例如越野（XC）、耐力賽、全山地、自由騎行、下坡以及各種賽道和激流回旋類型。每一種都對自行車提出了不同的要求，需要不同的設計以實現最佳性能。MTB的發展導致懸架行程的增加，現在通常高達8英寸（200毫米），并且可以達到13速，以促進攀爬和快速下降。傳動裝置的進步也導致了“1x”傳動系統（發音為“one-by”）的無處不在，將傳動裝置簡化為一個鏈輪前部和后部的各種飛輪，通常有9到12個鏈輪。1x傳動裝置降低了自行車的整體重量，增加了離地間隙，并xxx簡化了齒輪選擇的過程，但2或3環傳動系統在入門級自行車上仍然很常見。

山地自行車通常可以根據懸架配置分為四大類：

• Rigid：山地自行車，具有大而多節的輪胎和筆直的車把，但既沒有前懸架也沒有后懸架。
• HardTail:山地自行車，前輪配備避震叉，除此之外是剛性車架。
• 軟尾：最近添加的一款山地自行車，車架中有樞軸但沒有后減震。框架的彎曲吸收了一些振動。這些自行車通常是越野自行車。
• 全避震（或雙避震）：配備前后避震的山地自行車。前懸架通常是類似于摩托車的伸縮叉，后懸架通過機械聯動裝置與減震部件一起懸掛。

山地自行車有幾種不同的風格，通常由地形決定，因此自行車的類型也不同。風格發展迅速。在最早的日子里，所有的機器都有些是定制的、自制的，用于各種特技、技巧、賽車或其他活動。總體設計是相似的。隨著這項運動的發展，引入了更專業的設計和設備。1990年代中期開始出現超越簡單前懸架XC自行車的進一步市場細分，因為大型自行車和設備制造商能夠專門滿足不斷變化的需求。今天，有各種各樣的面向學科的設計。山地自行車可以是價值數千美元的機器，專為它們設計的學科而設計。

山地自行車的典型特征是非常寬的輪胎。原來的26英寸車輪直徑約2.125"寬度（ISO559毫米輪輞直徑）越來越多地被寬度約2.35"的29英寸車輪（ISO622毫米輪輞直徑）以及約2.25英寸的27.5英寸車輪直徑所取代寬度（ISO584毫米輪輞直徑）。還提供帶24英寸車輪的山地自行車，有時用于越野車，或用作初級自行車。

自行車車輪尺寸不是精確測量值：具有622毫米（24.5英寸）胎圈座直徑（術語，胎圈座直徑(BSD)，用于ETRTO輪胎和輪輞尺寸系統）的29英寸山地自行車車輪，以及平均29"山地自行車輪胎（以ISO表示法）為59-622，對應的外徑約為29.15英寸（740毫米）。

622毫米車輪是公路自行車的標準配置，通常稱為700C。在一些國家，主要是歐洲大陸，700C（622毫米）車輪通常被稱為28英寸車輪。24英寸車輪用于越野自行車，有時用于自由騎行自行車，僅后輪，因為這使自行車更具機動性。29英寸車輪曾經僅用于越野目的，但現在在山地自行車的其他學科中變得越來越普遍。帶有29"車輪的山地自行車通常稱為29er，帶有27.5英寸車輪的自行車稱為27.5山地自行車或作為營銷術語“650B自行車”。

車輪有多種寬度，從適用于1.90至2.10英寸（48至53毫米）尺寸輪胎的標準輪輞，到適用于自由騎行和速降自行車的2.35和3.00英寸（60和76毫米）寬度。盡管較重的輪對在自由騎行和速降項目中受到青睞，但車輪技術的進步不斷減輕堅固車輪的重量。這是非常有利的，因為滾動重量會極大地影響操縱和控制，這對于自由騎行和下坡騎行的技術性質非常重要。

最寬的車輪/輪胎寬度，通常為3.8英寸（97毫米）或更大，有時被使用山地自行車在下雪條件下進行冬季騎行的冰上自行車手使用。

制造商生產自行車輪胎具有多種胎面花紋以滿足不同的需求。這些樣式包括：光滑的街道輪胎、帶有中心脊和外胎面的街道輪胎、完全多節、前部專用、后部專用和雪鑲釘。某些輪胎可以專門設計用于某些天氣（潮濕或干燥）和地形（硬、軟、泥濘等）條件。其他輪胎設計試圖全面適用。在相同的預期應用中，更昂貴的輪胎往往更輕且滾動阻力更小。粘性橡膠輪胎現在可用于自由騎行和速降自行車。雖然這些輪胎磨損得更快，但它們在所有條件下都能提供更大的牽引力，尤其是在轉彎時。輪胎和輪輞有內胎或無內胎設計，帶有無內胎輪胎最近（2004年）因其扁平化阻力而受到青睞。