铝合金自行车最大的优点是可以制作重量很轻的车架。铝的比重轻但不够硬，为了增强强度，厂家会把它制成合金并进行热处理。这种热处理采用时效析出增强法，简单来说就是在金属内部形成一种妨碍金属变形的物质，从而大幅提升车架强度。即使没有经过专门的高温热处理程序，铝合金车架在常温下也会逐渐时效变强，也就是说把车架放在房间里它也会自己慢慢增强。
铝合金自行车还有一个优点是车架长时间使用后外观几乎不怎么变化。铝本身是很容易受腐蚀的金属，放在空气中马上会被氧化而形成一层很薄的氧化膜。这层氧化膜达到一定厚度后就能阻止继续生锈，而且它几乎是无色的，所以从外观上不容易发现变化，只是偶尔会有些发白。
骑铝合金自行车时，骑的次数越多，车架承受的应力次数也越高，其强度会发生显著变化。现在很多车架为了追求轻量化，使用接近极限的薄料制作，这些铝合金材料没有疲劳极限，疲劳破坏往往起源于金属表面的裂缝，因此厂家会用硬化加工技术来提高金属表面的硬度，让车架更耐用。
铝合金自行车的主要缺点是铝的弹性率和刚性都比较低，所以必须采用更粗的管道，或者改变管材形状，比如cross-over管、padded管等来弥补刚性不足的问题。
铝合金车架必须进行热处理，否则强度不够，这意味着一般规模不大的工厂没有能力购买热处理设备。尤其是6000系铝合金管，多数情况下都是管道厂家指定热处理条件，这给生产带来了门槛。
铝合金自行车综合来看优点很多：铝合金轻量化，同样重量可以做得更粗壮，造型加工也更容易，能做成异形管材，而钢硬度高加工困难，大多只能做圆管方管，综合考虑铝合金更适合做自行车车架。目前铝合金是市场上最普通的材质，入门级和进阶车款多为铝合金材质，优点在于重量轻，短时间的硬度和刚性表现最佳，而且不会生锈。
铝合金自行车最大的缺点是价格高，而且不如高碳钢坚固耐用，承受冲击的能力也比较有限。
总体来看，铝合金自行车的优点是轻便灵活、骑行省力，而且灵敏度高、刚性好，能容易地传达地面振动，代价是牺牲了一定的舒适性；缺点则是刚性相对较差、不耐冲击，所以比较适合在城市里休闲骑行使用。目前高端的自行车都采用铝合金车架，而普通自行车则多采用高碳钢车架。