自行车头盔通过吸收碰撞的冲击力来发挥效用。简言之,头盔内部的泡沫内层缓冲了碰撞对您头骨所产生的影响。传统意义上,许多自行车头盔是由EPS(发泡性聚苯乙烯)泡沫材料制成的。但是一旦EPS泡沫在事故中粉碎变形,那么它将不可恢复并且不再具备吸收碰撞冲击力的能力。EPP (发泡聚丙烯) 泡沫在受到撞击后可以恢复,但是吸收冲击力的能力远不及EPS泡沫。

头盔的保护性泡沫材料一直在不断进化。之后一种结合了EPS和EPU(聚氨酯泡沫)的新型多重保护泡沫Tau ReUp应运而生,而2006年生产的新型伯尔尼无拘束头盔(Bern Unlimited helmets)则采用了Brock专利多重保护泡沫。

最近,科研人员通过不过的实验发现,与传统的头盔填充物EPS硬衬相比,硬质聚氨酯泡沫(PUR)衬垫可通过专用高压聚氨酯发泡机设备在室温、低压下快速发泡成型,而且可以通过改变配方很容易实现由软质到硬质的连续性变好,成型容易,质地轻盈,透气性好,隔热保温且生产效率高,是近来开发商比较热衷的替代材料。仔细观察目前的高端头盔产品,您会注意到,自行车头盔中使用了碳素纤维以减轻头盔重量。尽管使用钛或碳纤维将大大增加自行车头盔的成本,但出于同样的目的,头盔制造商在头盔中使用钛元素也只是时间的问题。因此,高端自行车头盔价钱动辄卖到1400元。这种头盔重量轻、通气孔大,且透气性良好。然而,在安全性和吸收冲击力方面,低于140元且符合国家质检总局标准的头盔,与价值1400元(或更贵)的头盔可提供的保护旗鼓相当。
自行车头盔的另一个发展趋势是,趋向于更全面、平滑、通勤的设计。在自行车事故中,这些设计通常可以最大程度地吸收冲击力。虽然它们是休闲和通勤骑车人的最佳选择,然而专业自行车手和赛车手仍倾向于选择符合空气动力学原理的狭长型头盔。