Đường sắt, hay vận tải đường sắt, là loại hình vận chuyển/vận tải hành khách và hàng hóa bằng phương tiện có bánh được thiết kế để chạy trên loại đường đặc biệt là đường ray (đường rầy).Đường ray bao gồm hai thanh thép chạy song song đặt cố định xuống nền là các thanh chịu lực bằng gỗ, bê tông hay sắt thép (gọi chung là thanh tà vẹt) và khoảng cách giữa hai thanh ray (gọi là khổ đường) được duy trì cố định. Các thanh ray và tà vẹt đặt trên nền đã được cải tạo có khả năng chịu lực nén lớn như nền rải đá, nền bê tông, v.v.. Chạy trên đường ray là đoàn tàu – một chuỗi các phương tiện tự vận hành – là đầu tàu, hoặc không tự vận hành – là toa tàu nối với nhau. Tiếp xúc với đường ray là bánh thép. Các toa tàu di chuyển trên đường ray với lực ma sát ít hơn rất nhiều so với các phương tiện dùng bánh cao su trên đường thông thường và do đó đầu tàu dùng kéo các toa tàu sử dụng năng lượng hiệu quả hơn.