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. Au minimum, une des voitures est motrice. Une automotrice fonctionne toujours à l'électricité et possède toujours deux postes de conduite. Elles peuvent souvent être couplées pour former des rames plus longues. La plupart des trains à grande vitesse sont constitués d'une rame de longueur fixe encadrée de deux motrices. Ce n'est donc pas une automotrice. ;
d'un autorail, de composition variable allant d'une à plusieurs voitures, comme pour une automotrice. Au minimum, une des voitures est motrice. Un autorail fonctionne toujours grâce à un moteur à combustion interne (essence, diesel, gaz). Tous les autorails modernes possèdent deux postes de conduite, mais ce ne fut pas toujours le cas dans le passé. Certains types d'autorails sont autorisés, le cas échéant, à tirer une ou plusieurs remorques d'autorails ou des voitures à voyageurs et même un wagon de marchandises. Tout comme les automotrices, ils peuvent souvent être couplés pour former des rames plus longues.
Dans l'exploitation des chemins de fer, la tendance actuelle est plutôt pour une exploitation de rames à composition fixe sans remaniement en cours de route, alors qu'autrefois il n'était pas rare de voir des trains à tranches multiples, chaque tranche ayant une destination différente. Les rames à composition fixe permettent d'éliminer les manœuvres intermédiaires, sources de coûts et de temps supplémentaires, afin d'accélérer les rotations.