Velosipēda aerodinamika ir mācība un prakse, kā padarīt gan velosipēda braucēju, gan pašu velosipēdu pēc iespējas aerodinamiskāku, lai brauciena laikā samazinātu vēja pretestību un pretestību. Aerodinamika būtībā ir gaisa kustības izpēte, un velosipēdu aerodinamika koncentrējas uz to, lai gaiss vienmērīgāk pārvietotos garām braucējam, kamēr viņš vai viņa pārvietojas lielā ātrumā. Vilce, ko rada gaiss, kas plūst pāri braucējam, var palēnināt braucēju, dažkārt radot atšķirību starp uzvaru un zaudējumu sacīkstēs. Apģērbs, ķiveres un paši velosipēdi bieži tiek veidoti, ņemot vērā aerodinamiku.
Dažas velosipēda daļas var būt veidotas tā, lai tiktu samazināta pretestība. Šis velosipēda aerodinamikas aspekts, iespējams, ir vissvarīgākā un dārgākā prakse, jo pats velosipēda rāmis bieži tiek pārveidots vai veidots tā, lai samazinātu pretestību. Piemēram, oglekļa šķiedras rāmjus var veidot tā, lai rāmja caurules palīdzētu virzīt gaisu ap velosipēdu un braucēju, nevis gaiss saduras ar platām virsmām un palēninātu braucēju. Riteņus var arī pārveidot vai konstruēt, lai samazinātu aerodinamisko pretestību; riteņu spieķus var lāpstīt, kas nozīmē, ka tie ir plakani abās pusēs. Kad spieķu šaurākās malas ieplūst vējā, pretestība tiek samazināta, jo gaiss var ātri pārvietoties garām spieķiem, nevis ietriekties tajos.
Citi faktori, kas var ietekmēt velosipēda aerodinamiku, ir riteņbraukšanas apģērbs, aksesuāri un pats braucējs. Ķiveres bieži tiek veidotas, ņemot vērā velosipēda aerodinamiku, un dažas ķiveres ir īpaši paredzētas noteiktiem velobraucieniem, piemēram, laika braucienam, kurā braucējam ir jābrauc pēc iespējas ātrāk īsākā laika posmā. Ķivere kopumā būs gluda, un tai būs spārns vai knābis, kas stiepjas atpakaļ līnijā ar braucēja mugurkaulu, lai palīdzētu gaisam efektīvāk pārvietoties garām braucēja galvai.
Velosipēdists pats bieži sēdēs noteiktās pozīcijās, lai samazinātu pretestību. Braucējs var sēdēt ar rokām un pleciem uz iekšu, lai novērstu gaisa iekļūšanu rokās vai krūškurvja platākajā daļā. Braucējs bieži var saliekties uz priekšu ar nolaistu galvu, lai ļautu gaisam trāpīt plecos un noripot no muguras, nevis gaiss atsist pret krūtīm.