Велосипедная шина состоит из двух основных элементов: покрышки и камеры. Покрышка задаёт форму шины и несёт на себе протектор, необходимый для сцепления покрышки с дорогой. Камера придаёт шине лёгкость и упругость. В случае бескамерной шины, отдельной камеры нет – покрышка совмещает в себе обе функции (то же самое касается и однотрубки). Между ободом и камерой обычно проложена ободная (киперная) лента, предотвращающая истирание камеры об обод.

Рассмотрим эти элементы чуть подробнее. Покрышка состоит из борта, обеспечивающего надежную посадку покрышки на обод, тканевой основы, задающей форму и размер покрышки, и слоя резины, защищающего и скрепляющего основу. Кроме того, на внешнем слое резины формируется протектор: объемный рисунок, обеспечивающий баланс сцепных свойств покрышки с дорогой и сопротивления качению колеса для заданного типа дорожного покрытия.

Борт состоит из кевларового шнура или стальной проволоки. Стальная проволока – наиболее распространенный материал: стоит недорого и проста в производстве. Кевларовый бортировочный шнур используют для шин, испытывающих высокие нагрузки, а также в велоспорте. Преимущества кевлара – меньше вес, меньше сопротивление качению и способность к образованию складок. Кроме того, устанавливать шины с кевларовым бортом легче. Покрышки с кевларовым бортом часто называют складными, так как, в отличие от покрышек со стальным бортом, их можно складывать в несколько раз и упаковывать в небольшие коробки.

Основа – это ткань, соединяющая левый и правый борт покрышки. Ткань покрышки может иметь разную толщину и плотность (TPI – threads per inch – англ. "нитей на дюйм"). В целях значительной экономии веса, большинство шин KENDA премиум-класса имеют плотность 60 TPI и более. В качестве основы могут быть использованы различные материалы, позволяющие добиться разных ездовых свойств, прочности и показателей по безопасности, такие, как кевларовая нить, шёлк и т. д.

Материал, покрывающий все внутренние элементы покрышки, может быть как непосредственно резиной, искусственным каучуком на бюджетных покрышках, так и специальным компаундом, имеющим меньшее сопротивление качению, на дорогих. Более того, в одной покрышке может сочетаться 2-3 разных компаунда, например Kenda R2C compound, сочетающий материалы с параметрами от 60sA на краях до 70sA в середине. Покрышки, предназначенные для тяжелого применения, могут быть усилены в районе контакта с бортами обода для предотвращение износа при езде с пониженным давлением в шинах. Между основой и слоем резины с протектором может находиться дополнительная лента из плотного материала, призванная сопротивляться проколам и прорезам.

Протектор, исходя из условий использования покрышек, обеспечивает наилучший баланс сцепных свойств шины с дорогой и минимального сопротивления качению колеса. Покрышки могут быть практически без протектора – так называемые слики – обычно на шоссейных велосипедах, с незначительным протектором в центральной части и умеренными грунтозацепами по краям – полуслики – и внедорожные покрышки с крупным и глубоким протектором. Ряд покрышек имеет направленный рисунок протектора, то есть, ездовые свойства покрышки при вращении колеса в ту и другую сторону могут заметно различаться. Для зимних условий существуют шипованные покрышки.