Mit einer Fahrradbremse wird die Geschwindigkeit eines Fahrrads begrenzt. Die Bewegungsenergie wird dabei durch Reibung in Wärme umgewandelt.
Frühe Fahrräder wie Hochräder wurden ursprünglich über die Pedale gebremst. Bei Fahrrädern ohne Freilauf (Fixies) ist dies auch heute noch möglich. Zusätzlich wurden meist auch am Vorderrad reibende Löffelbremsen montiert. Siehe: Geschichte des Fahrrads
Heute werden Fahrradbremsen überwiegend über Bremshebel am Lenker betätigt. Rücktrittbremsen werden international nur noch selten verwendet.
Von der Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen werden heute vor allem Felgenbremsen und Scheibenbremsen sowie gelegentlich noch Trommelbremsen verwendet. Um die Jahrtausendwende waren V-Brakes am verbreitetsten. Höherwertige Mountainbikes sowie E-Bikes werden inzwischen überwiegend mit hydraulischen Scheibenbremsen ausgestattet, einfachere Mountainbikes auch mit seilzugbetätigten Scheibenbremsen.
Felgen- und Scheibenbremsen wirken auf freiliegende Bremsflächen. Die Bremsbacken von Rücktritt- und Trommelbremsen liegen nicht sichtbar innerhalb eines Gehäuses.