Une voiture de chemin de fer est un véhicule remorqué spécialement conçu pour le transport de voyageurs, dans des conditions normales de confort et de sécurité.
Dans le langage courant, les voitures de chemins de fer sont parfois appelées wagons, alors que ce terme est réservé, dans les textes de référence de l'UIC, uniquement aux véhicules affectés au transport des marchandises et des bestiaux.
vignette|redresse|Dispositif à ressorts sur une vieille voiture de chemin de fer à Harlingen (Pays-Bas).
Dans les années 1830, les premiers voyageurs sont transportés debout dans des wagons à marchandises. Très rapidement sont créés des trains composés de voitures, avec des première et deuxième classes (voitures à carrosserie fermée, capitonnées pour la première classe), et des troisième et quatrième classe à carrosserie ouverte sur les côtés à tous les vents et munies de filets, qui imposent l'hiver le port de couverture, de bonnet, et des bottes de paille au pied. La presse se fait souvent l'interprète de l'opinion publique pour supprimer ces caisses inconfortables.
Historiquement les voitures, notamment celles de la CIWL (Compagnie des wagons-lits) et celles des « Grands express européens », arboraient le nom de wagon-lits souvent accompagnées de wagon-restaurant. De même le wagon de l'armistice est la voiture de chemin de fer de la CIWL dans laquelle furent signés l'armistice du et l'armistice du 22 juin 1940 entre l'Allemagne et la France.
Le terme « voiture » est utilisé en France, alors que la Belgique francophone utilisait le terme de « wagon » (d'où l'origine du nom de la CIWL). Aujourd'hui, la Belgique francophone parle elle aussi de voitures, la dénomination interne des voitures voyageurs de la SNCB étant d'ailleurs HV.
Le mot « wagon » vient du néerlandais wagen qui se traduit par « voiture, chariot ».
Une caractéristique distinguant les voitures à voyageurs des wagons de marchandises dans les trains modernes est la présence de passerelles d'intercirculation, situées au-dessus des attelages dans le cas du TGV français, par exemple.
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vignette|Une rame Fiat Pendolino en gare de Rome. Le train pendulaire est un train conçu pour s'incliner dans les courbes tel un pendule de manière à compenser la force centrifuge et maintenir le confort des voyageurs dans des conditions acceptables à des vitesses élevées même en courbe. Il s'agit le plus souvent de rames automotrices. Ce système permet, sous certaines conditions, de circuler à vitesse plus élevée qu'un train classique sur un parcours sinueux. Techniquement, la pendulation peut se concevoir de deux manières : passive ou active.
vignette|Cabine individuelle d'une voiture-lit contemporaine d'Autriche. vignette|Coin-lavabo dans une cabine de la voiture-lits CIWL Lx 3532, construite en 1929, à la Cité du train. vignette|Voiture-lits T2 de la SNCF construite en 1976. Une voiture-lits, appelée aussi wagon-lits ou cabines, est une voiture de chemin de fer conçue pour transporter des voyageurs couchés dans de vrais lits, comprenant matelas et literie, ainsi qu'un coin-lavabo-toilette (voire une douche) la plupart du temps, contrairement aux voiture-couchettes qui sont partagées avec d'autres voyageurs.
Un train de voyageurs est un train destiné à transporter des personnes. Il est ainsi opposé à un train de fret, destiné à transporter des marchandises. Un train de voyageurs est composé de voitures de chemin de fer (et non de wagons) mises en mouvement par une ou plusieurs locomotives, ou bien d'automotrices ou d'autorails. Un train de voyageurs peut être constitué : d'un train au sens le plus classique du terme, c'est-à-dire d'une rame de voitures tractée par une locomotive ; d'une rame automotrice, de composition variable allant d'une à plusieurs voitures, mais qui, une fois déterminée, ne change plus que lors d'un passage en atelier.
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