Il materiale rotabile ferroviario è composto da tutti i veicoli, motori o rimorchi, progettati per spostarsi su una ferrovia.

A parte alcuni trattori o linee della metropolitana su pneumatici e gli esperimenti del treno aerotrenante o a levitazione magnetica, i veicoli ferroviari sono dotati di ruote in acciaio che formano con il binario un sistema strettamente coordinato. Le rotaie utilizzate sono generalmente di tipo Vignole e, per i tram, le rotaie scanalate. La stabilità del cuscinetto è garantita dalla forma leggermente conica dei gradini e dalla presenza delle flange all’interno delle ruote. L’assale si centra spontaneamente adattando la zona di contatto della ruota sulla rotaia in base alla curvatura della pista e agli sforzi da trasmettere ad essa. Questa stabilità è ulteriormente rafforzata dalla coesione di treni articolati come i TGV.

Il vantaggio principale dei veicoli ferroviari convenzionali è il basso coefficiente di aderenza dei pneumatici delle ruote in acciaio sulle rotaie, anch’esso in acciaio, che consente di spostare masse di grandi dimensioni con basse perdite di energia. Permette anche di formare convogli di grande lunghezza che consentono il trasporto di massa. D’altra parte le gare di frenata sono lunghe e i treni veloci hanno freni di emergenza che agiscono direttamente sulla rotaia.

La costruzione del materiale rotabile ferroviario è oggetto di un’industria specializzata, costruttori di ferrovie. Questo settore ha mantenuto a lungo un carattere nazionale nei principali paesi industriali, con ogni paese che tende a emettere standard tecnici specifici. Tuttavia, tende a internazionalizzarsi, o addirittura a globalizzarsi negli ultimi anni, specialmente in Europa a causa della politica di liberalizzazione seguita dall’Unione Europea.