Eine Kassettennabe ist eine Hinterradnabe, auf der mehrerer Ritzel - die "Kassette" - montiert werden. Im Gegensatz zu klassischen Naben für Schraubkränze ist die Freilaufmechanik - der Freilaufkörper - Teil der Nabe. Die Ritzel können dadurch bei Bedarf leicht einzeln ausgewechselt werden oder man kann andere Abstufungen zusammenstellen. Weitere Vorteile gegenüber Schraubkränzen ist die höhere Stabilität, da die Achslager auf der Antriebsseite weiter aussen sitzen, sowie die viel einfachere Demontage der Ritzel - man benötigt zwar neben einem Abzieher noch eine Kettenpeitsche, aber der Verschlussring, mit dem die Ritzel fixiert werden, wird nicht, wie bei einem Schraubkranz, durch die Antriebskräfte im Laufe der Zeit immer fester angezogen.
Shimano 105 Kassettennabe für HG-Kassetten mit 8 bis 10 Ritzeln
Wird nicht mehr produziert und ist nur noch an alten Fahrrädern zu finden. Das letzte Ritzel wird auf den Freilaufkörper geschraubt und fixiert die Kassette. Zum Lösen benötigt man hier zwei Kettenpeitschen.
In der Übergangszeit von UG zu HG gab es Freilaufkörper, die sowohl ein Gewinde für UG-Abschlussritzel als auch passende Aussparungen für HG-Kassetten und ein Innengewinde für einen HG-Abschlussring boten.
Dies ist der am weitesten verbreitete Standard. Die Ritzel werden in einer bestimmten Ausrichtung auf den Freilaufkörper gesteckt und mit einem Verschlussring, der zusammen mit der Kassette geliefert wird, fixiert. Für den Verschlussring wird ein Abzieher benötigt, der in die entsprechenden Aussparungen greift. Zum Lösen des Verschlussrings wird zusätzlich noch eine Kettenpeitsche benötigt, da sich die Kassette gegen den Uhrzeigersinn frei dreht.
Ältere, schmalere Freilaufkörper sind für 7 Ritzel ausgelegt. Aktuelle Modelle sind etwas breiter und nehmen 8 bis 10 Ritzel auf, wobei die Kassetten mit mehr als 8 Ritzeln nicht mehr breiter werden, sondern statt dessen geringere Abstände zwischen den Ritzeln aufweisen (entsprechend benötigt man mit zunehmender Ritzelzahl auch schmalere Ketten). Mit einem Zwischenring kann man auch auf aktuelle Kassettennaben 7-fach-Kassetten montieren - so kann man ein älteres Fahrrad bei Bedarf mit einer neuen Nabe ausstatten, ohne gleich die komplette Schaltung austauschen zu müssen.
Ein weitere Besonderheit ist die Eignung für 11-Zähne-Ritzel - was bei Shimano als "Hyperglide C" (compact) bezeichnet wird. Alle aktuellen Naben sind so aufgebaut. Im Detail sind die Stege auf dem Freilaufkörper nicht bis zum Ende durchgängig ausgeführt, sondern am Ende ist ein kurzes Stück abgeflacht, da die kleinen Ritzel aus Stabilitätsgründen keine durchgängigen Aussparungen aufweisen.
Die Dura-Ace-Gruppe von Shimano ist traditionell die "High End"-Gruppe für Rennräder. Das grundlegende Prinzip für die Montage von Kassetten ist das selbe - allerdings ist der Freilaufkörper bei den Ausführungen 2004-2008 aus Aluminium und mit tieferen Rillen. Damit hier durch die Kräfte der Ritzel keine Kerben entstehen, sind die Ritzel der dazugehörigen Kassetten mit längeren Nuten versehen und nicht kompatibel zu anderen HG-Freilaufkörpern. Aktuellere Modelle ab 2008 haben allerdings stabilere Titan-Freilaufkörper und sind hinsichtlich der Kassetten wieder vollständig kompatibel zu den übrigen Naben von Shimano.
Campagnolo verwendet ein ähnliches System wie Shimano, hat aber eine andere Form für die Aussparungen in den Ritzeln und andere Abstände zwischen den Ritzeln, weshalb die beiden System nicht untereinander austauschbar sind.
Unabhängig von der Zahl der Ritzel weisen typischen Rennradnaben meist eine Einbaubreite von 130 mm auf, während Naben für Trekkingräder oder Mountainbikes 135 mm benötigen. Bei Tandems kommen mitunter noch breitere Naben zum Einsatz. Beim Austausch einer Nabe ist darauf zu achten, die richtige Variante auszuwählen. Einige Hersteller, wie z.B. DT Swiss bieten die selben Naben auch in unterschiedlichen Ausführungen an.