Polkupyörän jarruja käytetään polkupyörän hidastamiseen tai pysäyttämiseen kokonaan ja ne jaetaan kolmeen eri luokkaan: vanne, rumpu ja levy. Kaikki kolme tyyppiä toimivat soveltamalla kitkaa jommankumman tai molempien pyörien osaan staattisella, kuljettajan ohjaamalla jarrumekanismilla. Polkupyörän jarruja käytetään tyypillisesti vaijerilla tai tangolla toimivilla toimilaitteilla, joita ratsastaja käyttää ohjaustankoon asennettujen vipujen tai poljinten avulla. Pyöriin kohdistuva kitka tulee yleensä kumi- tai komposiittimateriaalisarjoista, jotka on painettu pyörän vannetta, napaan asennettua levyä tai naparummun sisäpintaa vasten.
Yleisin ja yksi vanhimmista jarrujärjestelmistä, joita käytetään useissa eri polkupyörätyypeissä, on vannejarru. Tämä jarruvaihtoehto perustuu jarrukenkien sarjaan, joka on asennettu pyörän päälle jarrusatulaan. Kun jarrusatula aktivoidaan, se sulkee ja painaa jarrukenkiä, tyypillisesti kuumuutta kestäviä kumilohkoja, pyörän vannetta vasten. Kengän ja vanteen välisen kosketuksen aiheuttama kitka vuotaa energiaa liikkuvasta polkupyörästä ja hidastaa ja lopulta pysäyttää sen.
Vanteen polkupyörän jarruissa on laaja valikoima erilaisia jarrusatulamalleja, mukaan lukien ulokkeet, keskiveto ja sivuvetomallit. Jarrusatulat toimivat tyypillisesti Bowden -tyyppisellä vaijerilla, jota käytetään ohjaustangon vivulla. Nämä jarrut ovat helppoja säätää ja korjata ja melko tehokkaita, vaikka niillä on taipumus menettää tehokkuuttaan vanteen ollessa märkä.
Toinen yleisesti käytetty jarrujärjestelmä on rumpujarru, joko jarrutuksena tai jarrutuksena ja vapaina pyörinä. Sauvojen, vaijerien tai takapolkimen painalluksen avulla nämä jarrut painavat jarrukenkiä ylöspäin pyörännapaa vasten aivan kuten auton rumpujarrut. Vapaapyöräiset polkupyöräjarrut ovat ainutlaatuisia rumpujarrujärjestelyjä, joiden avulla takapyörä voi vapautua, kun se rullaa mäkiä alas ja jarruttaa polkimilla. Kun ratsastaja polkee eteenpäin, napa kääntää pyörää. Kun polkimet pidetään paikallaan, takapyörä liikkuu vapaasti ja kun polkimet painetaan taaksepäin, ne aktivoivat rumpujarrun. Tämä jarrujärjestelmä tunnetaan myös nimellä takapoljin, ja sitä käytetään laajalti kaikkialla Aasiassa ja Afrikassa yleisissä roadster -sykleissä.
Kolmannen tyyppinen polkupyörän jarrujärjestelmä saa myös suunnittelunsa autojarruista. Pyörälevyjarruissa on tasainen kiekko, joka on kiinnitetty pyörän napaan ja joka kulkee yhdessä asennetun jarrusatulan läpi. Jarrusatula sisältää yhden tai useampia mäntäkäyttöisiä jarrukenkiä, joita voidaan käyttää mekaanisesti tai hydraulisesti. Kun mäntä on aktivoitu, se painaa kenkiä levyä vasten ja vaikuttaa siten jarruvoimiin. Vaikka nämä jarrut ovat erittäin tehokkaita, ne vaativat useita muutoksia perinteisiin pyörämalleihin, jotka lisäävät pyörän painoa ja kustannuksia.