Kolarstwo pojawiło się już w pierwszych nowożytnych igrzyskach - w 1896 roku w Atenach. Przeprowadzono wtedy sześć konkurencji - pięć na torze i jedną na szosie. Od 1996 roku w programie olimpijskim jest także kolarstwo górskie, a od Pekinu konkurencja BMX.
W XX wieku kolarstwo nieustannie zmieniało swoje oblicze. Pojawiały się nowe konkurencje, zapominano o dawnych. Nigdy jednak nie wypadło ono z programu olimpijskiego.
Do historii przeszedł wyścig w Sztokholmie w 1912 roku, gdzie kolarze rywalizowali na dystansie... 320 km w jeździe indywidualnej na czas! Sędziowie rozpoczęli zawody o godzinie drugiej w nocy.
W igrzyskach w Tokio kolarze szosowi (kobiety i mężczyźni) będą rywalizować w wyścigu indywidualnym i w jeździe na czas - łącznie do zdobycia są cztery komplety medali.
Na torze odbędzie się 12 konkurencji. Zarówno kobiety jak i mężczyźni wystartują w keirinie, omnium, sprintach indywidualnym i drużynowym oraz także drużynowo na dochodzenie.
Wraca natomiast do programu olimpijskiego madison, czyli wyścig na punkty drużyn dwuosobowych. Mężczyźni walczyli już o medale w Sydney, Atenach i Pekinie, natomiast kobiety po raz pierwszy będą rywalizować na igrzyskach w tej konkurencji.
W kolarstwie górskim są dwie konkurencje - wyścigi przełajowe (cross country) mężczyzn i kobiet, podobnie w BMX. Nową konkurencją olimpijską w kolarstwie jest freestyle bmx, czyli jazda figurowa na rowerze z kołami 20-calowymi.
Występy polskich kolarzy w igrzyskach nigdy jeszcze nie zostały uświetnione zdobyciem złotego medalu. Dorobek reprezentacji to siedem srebrnych i cztery brązowe.