Les pédales automatiques sont conçues de manière qu’une cale, fixée sous la semelle de la chaussure, vienne s’y loger et rende l’ensemble pied-chaussure-pédale solidaire afin d’augmenter l’efficacité du pédalage en diminuant le poids de la jambe pendant la phase de remontée. Sur la plupart des modèles, le cycliste chausse en enclenchant la cale sur la pédale et déchausse en pivotant le talon vers l’extérieur. Le cas échéant, un ressort permet de régler la résistance du mécanisme au déchaussage.
Les premières pédales automatiques furent inventées par Charles Hanson en 18952 mais elles ne se généralisèrent qu’après la victoire de Bernard Hinault, équipé de prototypes développés par Look, sur le Tour de France 1985. Inspirées du système de fixations de ski, elles permettaient de déchausser rapidement en cas d’urgence et s’ouvraient automatiquement en cas de chute, ce qui encouragea leur diffusion.
Les pédales automatiques furent ensuite adaptées au VTT, en réduisant la taille des cales et en les logeant dans un renfoncement ad hoc de la semelle, de manière à permettre la marche et le portage du vélo.
Le principal intérêt de ces pédales automatiques, en plus de la sécurité, est de permettre un pédalage plus efficace ‘en tirant’, avec la jambe qui remonte. Un technique qui nécessite cependant un temps d’adaptation. Le travail est donc plus efficace, plus puissant : une jambe qui appuie, une jambe qui tire.
En 2011, les principaux fabricants du marché des pédales automatiques sont Look, Time, Speedplay et Shimano.