Pyöräsuunnistuksessa edetään pyörällä rastilta toiselle karttaan merkittyjä teitä tai polkuja pitkin. Suomessa poikkeaminen poluilta on sallittua. Se huomioidaan ratojen laadinnassa siten, että luonnon kulumisen haitat vältetään.

Rastit sijoitetaan urille eli teiden tai polkujen varteen. Pyöräsuunnistajilla on kilpailuissa kypäräpakko. Kartta kiinnitetään ohjaustangossa olevaan karttatelineeseen, jota pyöräsuunnistaja kääntää kartalla edettävän rastivälin suuntaiseksi.

Pyöräsuunnistuksessa tehtävänä on reitinvalintojen tekeminen uraverkostossa ja siihen liittyen myös maaston muotojen ja korkeuserojen arviointi. Kilpailijan keskinopeus on n. 20 km/h, ja huippunopeudet hyväkulkuisilla urilla ja alamäissä jopa 40-60 km/h. Vastaavasti pienillä sekä teknisesti vaikeammilla poluilla nopeus voi hidastua merkittävästi, jolloin pidemmältäkin kiertävät isompien urien reitinvalinnat ovat mahdollisia.

Pyöräsuunnistajan on oltava nopea päätöksen tekijä, sekä taitava ja vahva pyörän kanssa. Lisäksi kovassa vauhdissa tarvitaan myös uskallusta sekä hyvää ajotekniikkaa.

Pyöräsuunnistuksen ensimmäiset MM-kisat järjestettiin Ranskassa 2002. Suomi on pyöräsuunnistuksen maajoukkuetasolla yksi huippumaista. Vuonna 2022 Suomen joukkue saavutti pyöräsuunnistuksen MM-kilpailuissa seitsemän aikuisten ja 12 nuorten mitalia. Suomenmestaruuskilpailuissa osanottajamäärä on viime vuosina ollut noin 300 polkijan luokkaa.

Pyöräsuunnistuksen kilpailumuodot ovat sprintti, keskimatka, pitkä matka, yhteislähtö ja viesti. Kilpailumatkat ovat pisimmillään useita kymmeniä kilometrejä. Käytössä on erityinen pyöräsuunnistuskartta, jossa polkujen ajokelpoisuutta on kuvattu uraluokituksella. Pyöräsuunnistukseen on vakiintunut kosketusvapaa leimaustekniikka rasteilla, mikä mahdollistaa vauhdikkaan rastityöskentelyn ja sopii erinomaisesti lajin luonteeseen.