铁路动车组，由两节或两节以上动车组成或由动车和附挂车组成的不需摘挂作业即可在铁路线上往返运行的列车。

动车组是地铁、城际间和市郊铁路小编组、大密度的高效运输工具，以灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适为特点。动车组按动力装置可分为柴油动车组、燃气轮动车组和电力动车组三类。动车组的附挂车按作用分为有动力和无动力以及无动力但一端有驾驶台的三种。动车组在20世纪30年代取得迅速的发展。

日本东海道新干线上行驶的电力动车组1979年时速达到319千米。法国“TGV”型电力动车组于1981年2月创时速380千米。中国在20世纪60年代曾在铁路上使用过柴油动车组。第九个五年计划期间动车组在中国铁路得到快速发展，5年间研制成功10余种内燃动车组和电动车组。时速180千米“新曙光”号内燃动车组和时速200千米“蓝箭”号电动车组等分别用于南昌、上海、北京、哈尔滨、昆明等铁路局和广州铁路(集团)公司。

2008年6月共有110列国产时速200千米及以上动车组投入运营，已经贯通大部分省会城市，并覆盖东、中部的大部分和西部的部分主要城市，大大缩短了时空距离。

2002年11月在秦沈铁路客运专线综合试验中，使用了中国自行设计制造的“中华之星”电动车组，创下321.5千米的中国铁路最高试验时速。

国产时速300千米动车组在京津城际创下了394千米的中国旅客列车最高速度纪录，2008年8月1日已经正式投入运营。