山岳地帯などにおける急坂降下（ダウンヒル）、段差越えなどを含む広範囲の乗用に対応して、軽量化並びに耐衝撃性、衝撃吸収、走行性能および乗車姿勢の自由度等の向上を図った構造の自転車のことです。用途によって様々な形態が存在します。
マウンテンバイクといえばゴツゴツしたブロックタイヤが特徴ですが、舗装路を走る場合は抵抗が大きく『舗装路しか走らない』という場合はタイヤはスリックタイヤに交換する事をおすすめします。また、前後にサスペンションを搭載するモデルも増えてきていますが、これも舗装路を主に走るのであれば、リヤのサスペンションが自転車を漕ぎ出す力を吸収(ペダリングロス)して疲れてしまうため、リヤサスペンションの付いていないハードテイルのモデルを選んだほうがいいでしょう。

　レース用、かつ、一番シンプルなモデル。車両重量を軽くするため、リヤサスペンションを装備しないモデルも多い。上り、下り、平地とオールラウンドに対応。

　走るというよりも崖みたいなところを足を着かずに登ったり降りたりする競技用。サスペンションはもちろん、サドルも無い。

　下り道を猛スピードで駆け下りるダウンヒルレース。そのために前後トラベル量(可動量)の大きいサスペンションを装備し、フレーム剛性もより高く、重量は重た目。ポジションはサドルよりもハンドル位置を高くし、タイヤも太目のものを履いています。

　基本下りメインで、ジャンプしたり高いところから飛び降りたりとエクストリームな使い方をする。なんとか上りもＯＫ。

　前後サスペンションを装備し、上り、下り共に安定感、快適性を向上。上り用は車両重量が比較的軽いのに対し、下り用は少し重く、サスペンションのトラベル量(可動量)が大きい。

　ひとくちにクロスバイクといっても色んな種類がありますが、基本的に大別すると、ロードのフレームでフラットハンドルバーをつけたり、ホイールベースを長くしたりして快適に乗れるようにした物と、マウンテンバイクのフレームにオンロード用のホイール＆タイヤを履かせた物の２種類です。
　マウンテンバイクのフレームにオンロード用の700cや26インチのリムとタイヤを履かせたものがマウンテンバイクベースのクロスバイクといわれるもので、舗装路使用のマウンテンバイクです。
　また、クロスバイクに泥除けやキャリアを装備できるようにしたモデルをトレッキングバイクといい、ツーリング用のマウンテンバイクです。通勤や通学にもおすすめです。

　マウンテンバイクが1980年代に世界中に流行した事により、その見た目を似せて作ったマウンテンバイク似の自転車がＭＴＢ類型車と呼ばれるもので、形はマウンテンバイクですが悪路を走る事は想定されていないので、剛性も普通の自転車と大差なく、舗装路専用です。子供車のジュニアマウンテンや７万円以下のマウンテンバイクは、ほぼこれです。