自行车，又称单车，是一种以人力驱动的简便交通工具。它的发明和改进经历了漫长而复杂的历史过程。

据载，意大利人最早提出试制自行车的方案。公元1642年，意大利一位橱窗设计师在他所设计的罗马教堂的彩色玻璃上，绘制了自行车的雏型图案，但没有造出实物。从此以后，欧洲一些国家的许多工匠和科学工作者对创制自行车进行了长期的探索和钻研，提出过许多种方案，然而均未成功。

第一个制造出自行车实物的是法国人希布拉克，他在1790 年制成一辆木质自行车，两个车轮被前后纵列在同一轴线上，这是一个了不起的发明和贡献。不过，这辆自行车没有驱动装置也不能转向，只能靠骑车人不断用双脚蹬地在一条直线上前进。他亲自骑着这辆木轮自行车，在巴黎公园前大街上奔跑、博得观众的好评。实际上这只是一种自行车的雏型，不能算真正的自行车，虽然如此，世界科技史上都公认自行车的最早发明者是希布拉克，他制造的这辆自行车也被称为近代自行车的鼻祖，从此揭开了自行车时代的序幕。

1801年，俄国有个名叫阿尔塔莫诺夫的农奴，用金属制成了带有两个圆轮和小凳的自行车，把它献给了沙皇。他因此得以取消家奴身份，成为自由民。但遗憾的是这种自行车未被推广，仅仅成为沙皇的一种玩具。

1871 年，德国青年德莱斯也制造了一辆木质自行车，这辆车仍然没有驱动装置而靠骑车人双脚蹬地前进；不过，前轮可以活动，并装有车把，因此可以骑着转弯。这比希布拉克的木质车有了重要发展。德莱斯称之为“奔跑机”，并骑车旅游，行驶的速度相当于奔跑的马车。19世纪上半叶，正是欧洲国家将科学技术应用于交通工具的热潮时期，各国都有人在研制自行车。德莱斯的“奔跑机”传到英、法等国后，大大启发了这些研制者，被世界公认为真正具有实用价值的自行车，奠定了现代自行车的基本轮廓。

1839年，英国苏格兰的一位铁匠麦克米伦研制成功一种新型的自行车，特点是：前后两轮大小不等，前轮小，后轮大；并在前轮轴上加装了一副脚镫，骑车人只要用脚踩动脚镫，车子就可前进。麦克米伦的这项发明，完全改变了过去骑车人用脚蹬地的驱动方式。由于这种自行车的主动轮—— 前轮小于后轮，行驶时骑车人需要频繁地蹬脚镫，很是费力。为了改进这一不足，1861年，法国人米歇则制造了一辆前轮大而后轮小的自行车，这种自行车行驶速度很快，但容易跌倒。

1869年，有人将自行车轮由木质改为铁制，并且转圈用橡皮带，车轮上还装上了滚珠轴承和飞轮。

随着科学技术的不断进步和人们对自行车的研制、使用经验的不断积累，逐渐认识到自行车的驱动机构（脚镫）装置在前轮上，使前轮既是主动轮又是转向轮是不科学的。 1873年，英国人劳森把脚镫安装在前后两轮的中间，并用链条来使动，开始具备现代自行车的结构形式。1885年，英国人斯泰利在劳森设计的自行车的基础上进一步作了改进，车架采用金属材料的三角结构，脚镫也安放在前后轮中间部位并用链条传动，还首次采用了刹车装置。斯泰利称之为安全自行车。斯泰利还为此而设计了生产自行车的专门机床。因此在世界科技史上被誉为“自行车工业之父”。

1889年，英国人康洛普发明了充气轮胎，自行车采用充气轮胎后使用性更趋完善。不仅驱动省力，转向方便，而且行驶平稳舒适。至此，自行车基本定型。以后，自行车虽然仍有不断改进，但基本结构没有重大突破。

自行车是从欧洲传入我国的，以上海为最早。传入的具体时间没有确切记载，但上海最迟在19世纪六七十年代已经出现了自行车。最初骑自行车的大多是西洋人，后来才逐渐扩大到中国人。到本世纪20年代，上海有一家名叫同昌车行的开始以进口零件组装自行车出售，这可说是我国最早生产的第一批自行车，取名“同昌” 牌。

今天，我国更是自行车王国。世界上的车辆，凡是有成对车轮的，其轮子的排列都是左右并列的，惟独自行车（还有后来的两轮摩托车）特殊，它的车轮是前后纵列的，这是自行车在结构形式上的最大特点，也是车辆史上的一项巨大革新。同时，各种各样的非机动车辆、驱动都依赖了外力作用，马车、牛车靠畜力，黄包车靠车夫的人力，而自行车却是例外地靠乘车者自己的力量来驱动，这在车辆史上更是一项创举。