变速器就像杠杆，是用来改变作功时所需施力的比例，这个改变的比例就称为齿轮比。

　　就自行车来说，齿轮比是视曲柄大齿轮及飞轮链盘的相对尺寸而定。当曲柄完整转动1圈，52齿大齿盘会带动13齿链盘转动4圈，齿轮比为4：1。28齿大齿盘可带动28齿链盘转动1圈，齿轮比为1：1。52/13齿的齿轮比大，有助于加速，而28/28齿的齿轮比小，虽然速度较慢，但有助于爬坡。

　　在稳定行进的状态下，骑士平均可产生0.125马力，且当踩踏节奏为每分钟55-58圈时，能量的运用最为有效。变速装置的目的是帮助骑士维持有效的节奏，而有效使用变速器的关键在于预测能力，也就是在实际需要变速之前就提早变速，如此就能保持平稳的节奏。

　　为了爬坡而从高速切换至低速之际，预测能力最重要，因为现代传动装置变速速度虽然快又确实，但在爬坡前快半拍先行变速，就可减低踩踏时的压力。

　　但变速时绝对不可从最小的齿盘变换到最小的链盘，或从最大的齿盘变换到最大的链盘，这种变速方式会使链条切换角度过大，不仅降低效率，还会增加磨损。

　　当链条在小齿盘及大链盘上（见下图）的曲柄转动1圈时，自行车移动的距离较短；

　　当链条在大齿盘及小链盘上时，自行车移动的距离较长。

　　变速系统齿轮比

　　早期变速系统 - 大盘

　　早期变速系统 - 变速线

早期变速系统 - 后变