1888年，苏格兰兽医邓洛普发明了充气轮胎。邓洛普从治疗胃胀中得到启示。他把家里花园里浇水用的胶管粘成圆形，抽足空气，放在自行车轮子上。他去参加自行车比赛，实际上是最好的，这引起了人们的极大兴趣。充气轮胎增加了自行车的弹性，不会因路面不平而产生振动；同时，大大提高了行驶速度，增加了车轮与路面的摩擦。这样，从根本上改变了自行车的乘坐性能，提高了自行车的使用功能。

双轮等径设计、后轮链传动和充气轮胎的发明，使真正的现代自行车出现。然而，在“安全自行车”发明之初，许多骑车人并不愿意放弃早期的大小轮自行车。因为很多男人喜欢骑大小轮的冒险，他们认为骑大小轮需要骑兵一样的特殊技能和勇气。然而，随着“安全自行车”的不断完善，其高速、便捷的特点最终赢得了这些车手的青睐。

这种安全自行车不仅骑行方便，而且基本型也容易改变。最著名的变体是双人自行车。1890年，标致制造了一辆双人自行车。第二个鞍座安装在后轮上方。第二名骑手还有一套踏板驱动装置、车把和手制动装置。另外，后把手通过钢筋与前把手连接。转弯时，其中一名骑车人大声喊出“左”或“右”的命令，以确保两名骑手转向同一方向。串联自行车的成功设计拓宽了设计师的思路，随后标致推出了3座和4座串联自行车。当然，多座双人自行车需要一个更坚固和稳定的车架。

对于自行车的改进方向，无非是让它骑得更轻更方便，这主要体现在传动系统和制动系统的改进上。自行车变速器早在1888年就出现了，当时变速自行车能够爬上大小轮自行车所不能爬的斜坡。然后，随着变速装置的迅速发展，调速手柄的改进使自行车的速度更加可控。另一方面是制动系统的更新，钳式制动器出现在20世纪。钳式制动器由两个分别与铰接式金属制动臂连接的橡胶闸瓦组成。当骑自行车的人捏住刹车手柄时，钢丝绳拉住制动臂，使制动蹄与光滑的金属轮缘接触，从而使车轮减速，直到车轮停止，而不磨损轮胎，也不严重磨损制动蹄。通过使用前后钳子，骑自行车的人可以像脚刹车一样快速地刹车。所有这些改进使自行车更轻，更安全，更受欢迎和耐用。

20世纪，由于汽车的日益普遍，自行车一直处于缓慢发展状态。如今，各种共享自行车让更多人又骑上了自行车，时至今日，自行车也已成为一大类产品，种类繁多的儿童自行车、卡车、轻型车辆、山地自行车、赛车、跑车、沙滩自行车共享自行车等，满足不同人群的不同需求。所使用的材料从钢到铝合金、钛合金、工程塑料和碳纤维复合材料，这些材料也使自行车更轻更坚固。自行车作为一种绿色交通工具，被共享文化带起，在环境危机与能源危机并存的21世纪值得推广应用。