截至2005年，全球83个国家地区共拥有约23000辆内燃动车组。

截至2007年，全球已形成以日本新干线、法国TGV和德国ICE为代表的三大动车组技术体系，传播于亚太和欧盟等多个地区，服务于各国高速铁路运输系统。其中，欧洲国家长期发展动力集中式动车组，亚洲国家侧重发展动力分散式动车组。世界各国动车组在各自铁路旅客运输总量占比例方面，日本为87%、荷兰为83%、英国为61%、法国为22%、德国为12%。

2007年4月3日，法国V150试验动车组创下574.8千米/小时的最高行车速度记录。

中国境内的动车组来源，最早可追溯至1904年建成使用的抚顺电铁，列车采用1~2节电动车厢编组。1932年，滇越铁路线上的米其林动车为最早在中国境内开行过的内燃动车组。20世纪50年代以前，中国铁路还没有成型的动车组列车。

1958年至20世纪80年代末，中国国内先后研制出首台内燃动车组和电力动车组，为中国铁路动车组发展提供丰富经验。在当时资金匮乏、科技落后、蒸汽机车为主要牵引车辆等的社会条件下，动车组无法投入运营。

中国的台湾和香港两地在20世纪70~90年代加快铁路系统升级改造，引入动车组，编组方式丰富，服务于特快列车，以及机场铁路等城市轨道交通线路中。

20世纪90年代至2004年期间，随着改革开放深入、旅客数量激增、工业水平提升，中国内地相继制造出多款内燃和电力动车组，且内燃动车组数量占有一定比例。这些动车组多半为动力集中式动车组，车厢数量2至14节不等，常在局部线路作为特快列车运营。由于列车核心部件依赖外国进口，车体规模标准不一，车辆各项技术不成熟，性能欠佳，未能推广。

2004年至2010年期间，在“引进、吸收、消化、创新”的战略引导下，原中国铁道部和各大科研机构通过与世界高铁强国合作，实现动车组技术跨越式发展，研制出具有中外联合生产特色的和谐号CRH系列高速动车组，运营速度达200~350千米/小时，服务于中国国内一大批新建高速铁路。在这一阶段，中国内地淡化内燃动车组以及动力集中式动车组的开发设计。

2010年以后，中国国内逐渐掌握具有自主知识产权的动车组技术，相继研制出新型城际动车组、中国标准动车组（又名复兴号CR系列动车组）等多种动车组，满足多元化客运需求。

截至2016年，中国国家铁路动车组拥有量2595标准组，占全球营运动车组总量60%以上。

截至2019年，中国国家铁路动车组拥有量3616标准组、28927辆。

2020年10月21日，时速400公里跨国互联互通高速动车组在中车长春轨道客车股份有限公司下线。该列车设计运营速度达每小时400公里，可以在不同气候条件、不同轨距、不同供电制式标准的国际铁路间运行。

2020年10月21日，中国首列设计时速400千米高速跨国互联互通高速动车组在位于河北省唐山市的中车唐山公司下线，列车采用可变轨距转向架和内置轴箱转向架，可实现在不同国家、不同铁路轨距线路上的自动变轨，能够在零下25摄氏度至零上50摄氏度的低高温环境下持续运营。

2022年4月12日，复兴号CR450动车组在研制先期试验时，在郑州至重庆高速铁路巴东至万州段成功实现隧道内单列时速403公里、相对交会时速达806公里；4月21日，在济南至郑州高铁濮阳至郑州段成功实现明线上单列时速435公里、相对交会时速达870公里，创造了高铁动车组列车明线和隧道交会速度世界纪录。新型复兴号高速综合检测列车采用我国自主研发的涡流制动、碳陶制动盘、永磁牵引系统、主动控制受电弓等9项新技术，由4辆动车和4辆拖车组成，增强了动车组列车的安全性、可靠性、效能性、经济性，整体性能达到世界领先水平，填补了国内多项技术空白。

动车组，即动车组列车，由若干节动车（动力车厢或传统机车）与拖车（无动力车厢）经固定编组形成的一类列车。“动车组”一词只是中国内地使用的交通术语，海外各国家地区没有明文注释“动车组”一词。

《铁道车辆词汇 第1部分 基本词汇》（2.94）：由动车与拖车（包含控制车）组成固定编组使用的车组。

2014年版《铁路技术管理规程》（第208条）：动车组列车为自走行固定编组列车。

动车组（列车）不等同于动车，也不等同于高速列车。此外，因动车组从原传统列车基础上发展而来，所以也有一部分动车组结构特征介于动车组与传统列车之间，但纯粹的多机车重联列车不属于动车组范畴。

在中国国家铁路运输体系内，动车组列车是一种旅客列车类型，票务系统中，车次开头以大写字母“D”作为前缀（源于“动”字汉语拼音字母），简称“D字头列车”，在2007年随中国铁路第六次大面积提速后正式使用。2008年8月1日起，动车组列车分化出城际动车组列车，简称“C字头列车”，专用于中短途城市或城郊之间列车。2009年12月26日起，动车组列车分化出高速动车组列车，简称“G字头”列车，专用于运营时速300千米的列车。原有的动车组列车（D字头列车）改为“（普通）动车组列车”，最高运营速度160~250千米/小时，作为客运级别最低的动车组旅客列车，主要承担中长途客运任务，也有部分往返于短途城际之间。

动车组一般根据动力布置特点、动力能源类别划分，不同划分类型之间存在交叉关系，如动力分散式内燃动车组。

根据动力布置特点，动车组分为动力集中式动车组和动力分散式动车组两类。

动力集中式动车组是常规机辆模式列车与动力分散式动车组列车的过渡类型，动力车厢或机车布置于列车一端或两端（中国国外有将机车布置于列车中部的另类设计），列车采用推挽式（机车前拉后推）运行。部分动力集中式动车组采用在列车一端或两端直接配挂机车方式，只分散小部分装置于中间拖车，甚至机车与拖车之间无任何刚性连接，仅外观采用一体化设计。这一类列车与常规机辆列车并没有实质性区别，只因其长期采用相对固定编组模式运作而被纳入动车组范畴。部分动力集中式动车组的发动机内嵌于列车两端既可载客又可驾驶的车体中，这种列车符合严格意义上的多动力和固定编组，有时也称准动力集中式动车组。

动力分散式动车组又名动力分布式动车组，动力车厢分布于列车多处位置，列车采用均牵式或强推挽式运行，也有全车或几近全车带动力装置这种形式。

动力集中式与分散式两种动车组无严格界限，动力集中与动力分散是相对的，主要根据动车与拖车数量比以及具体布局而定，可编组动车组融合两者特点。

根据动力能源类型，动车组分为内燃动车组和电力动车组。内燃动车组以内燃机为动力机械，通过电传动或液力传动装置牵引车组。电力动车组简称“电动车组”，整车动力单元充当电力机车，从接触网或供电轨获取电能，经驱动电动机牵引车组，具体又细分直流和交流两种。另外，还有电力与燃气相结合的混合动力型动车组。同功率等级下，内燃动车组造价约为电力动车组的70%至80%，适用于中低速非电气化市郊客运。

动车组主体构造包括车体、转向架、牵引传动及控制系统、制动装置、车端连接装置、受流装置（电动车组）、车厢内部设备和驾驶室设备、列车控制网络信息系统八大组成部分，并配置其它细节硬件和软件设备，综合集成机械、电子、新型材料和计算机等诸多现代科学技术。

动车是动车组中具有牵引动力装置车辆，又称“动力车”，按动力源分为电动车、内燃动车和燃气轮动车；拖车是动车组中不具备牵引动力装置或控制装置车辆；控制车是动车组中具有控制装置而无牵引动力装置车辆，其本质仍是拖车（动车英文缩写为“M”，拖车英文缩写为“T”）。动车组驾驶室位于列车前后两端，可以采用传统机车，或采用拖车（控制车）。自动旅客捷运系统（APM）中的动车组采用无驾驶室车体。

高速动车组两端车体通常采用“子弹头”式流线型设计，不仅提升外观美感，而且减小运行时的空气阻力。车体常采用铝合金焊接结构，大量使用插口型材拼接，接头长而且规则，便于自动化作业实现，同时对密封性、强度和质量分配等均有高要求。车体制造涉及整体加工、自动焊接、调修、检测定位以及四角称重等关键技术。

动车组中的动车与拖车之间通过车钩、缓冲器、风挡、车端阻尼装置和电气连接装置等相衔接，利用牵引系统（变压器、变流器、电机等）构成动力单元，并通过微机控制技术操纵全列车的启动和制动运行。

转向架是将两个或几个轮对用专门构架组成一体的装置，在动车组中起着承载、牵引、走行和制动等重要作用，城市地铁动车组与城际高速动车组转向架有所差异，但均对可靠性、安全性、平稳性有高要求。

传统列车没有动力单元，机车与拖车相互独立，所有动力装置集中于机车，车厢或车皮数量可单个增减。动车组与传统列车的最大不同之处在于其拥有“动力单元”设计。动力单元是指模块化设计的短编车组，由动车与拖车或动车与动车按一定数量比例固定编组，即单元组，整列动车组又由若干单元组相结合成列车。虽然动车组也能重联或解编，但其总以固定编组的动力单元为基础进行临时编组作业。即使动力集中式动车组，其动力装置以及附件（如受电弓、变压器、操纵端）也非全部集中于一节动车上，而是分散至多节车体中，需牵引系统集成控制。

动车组编组模式多样化，涵盖动力单元内动车与拖车数量配比以及相同或不同动力单元之间数量配比，不同类型动车组在不同运输环境下采用不同编组方案达到不同效果。

短编动车组或动力单元，动拖比或拖动比为1:1、1:2、1:3、1:4、2:3、也有全动车编组以及单节自走行车厢形式。6至8节的短编动车组，常为两个小动力单元衔接而成，也可以是独立个体，动拖比或拖动比为3:3、4:2、4:4、6:2，亦有动拖车数量比为奇偶数配比的情况。长编动车组有9节以上数量车厢，动拖车数量组合方式更多元化，既能由多个动力单元对接而成，也能自成一个独立的大动力单元列车。

动车组的优势多，广泛作为客运专线里高速列车、地铁列车的营运车辆，并逐渐在其它普速铁路中应用。

⑴两端联控、高效换向

动车组两端车头均设有驾驶室，无需摘挂机车即可原地折返并反向运营，减少占用轨道资源，降低作业时间和风险，特别适用于立折频繁的城市轨道交通客运列车在终点站的换向运转。

⑵牵引力强、启停迅速

动车组因其动力牵引装置分设在不同车厢内，所以减小机车轴重，尤其是动力分散式列车，机车无用功少、能源利用率高，可释放机车功率资源，增强全车牵引力。对于短途列车，更高牵引力产生更好启动和制动效果，可适应短距离、高密度城镇站点经停，也提升在长大坡路段的动力性能；对于长途列车，更大功率可进一步提高行车速度上限，满足持续高速的要求。无论长途短途行车，动车组均能缩短追踪间隔，适应公交化运营。

⑶正点率高、舒适性佳

动车组牵引单元和辅助供电电源单元数量多，可靠性高，即使某单元出现故障，仍可按运行图行车。

⑷载客量大、运用灵活

在相同质量和长度下，动车组采用动力车厢为动车，总载客量相比传统机辆列车的可提高7%至16%。虽然最小动力单元采用固定编组，但可通过重联实现自由编组，适应不同时段不同峰值客流，提高经济效益。在日本和韩国等一些国家地区中，动车组可通过临时重联方式，在特定车站组合或解编车组，进行集散运输。

⑸磨损度小、易于维护

动车组因综合性能好，驱动轴负载降低，轨道磨损减小，采用机辆整车统一作业，降低维护成本。

动车组有其缺点局限：动力集中式动车组轴重较大，黏着性能差、接近常规列车，对线路要求高，但总重量比动力分散式动车组的小，维修方便。动力分散式动车组总重量大，电气设备数量多，维护成本高，造价昂贵。有些长编动车组列车，因无子动力单元，不可临时调整编组改变车厢数量，导致无法适应变化客流。

动车组运行线路设有专用机车检修站，如地铁车辆段基地、动车运用所等，还有专业运用检修规则。

地铁、轻轨、单轨、磁悬浮轨道等城市轨道交通营运车辆均为动车组，除上海浦东机场线磁悬浮列车外，其余均为构造速度160千米/小时以下的中低速动车组。有轨电车具有动车组特点，一般称“电车组”。

市域动车组：结合地铁列车特性设计的快轨列车，能够快速启停，构造速度可达100~160千米/小时，适合市郊铁路或城镇带铁路运营。

城际动车组：融合高速列车和地铁列车特性设计的列车，构造速度可达200千米/小时，适合城市间捷运。

高速动车组：构造速度250千米/小时以上的列车，高速列车主体车型，适用于长大干线铁路远距离客运。

卧铺动车组：针对长途列车和过夜旅客需求特点设计的动车组，车厢内有豪华卧铺席，车票价格较昂贵。

还有一些为特殊线路定制的动车组，如可变轨动车组、窄轨动车组、米轨动车组、宽轨动车组，为特殊环境研制的高寒动车组，双层动车组等。

货运动车组：针对轻型快件货物运输设计的动车组，一些情况下利用高速动车组车厢部分空间运快递。

高速铁路综合检测列车：简称“动检车”，中国国内部分检测动车组外观采用黄色涂装，又名“黄医生”。动检车专门在动车组运行的线路上检测轨道系统设备，也可模拟动车组运行，以保障后续列车能在安全环境下运营。

● 清洁袋、免费读物和服务指南；

● 座椅套、头枕片；

● 电茶炉配有纸杯架的，有一次性纸杯；

● 洗脸间备有洗手液、擦手纸；

● 厕所内备有芳香盒和水溶性好的卫生纸、擦手纸，坐便器有一次性坐便垫圈。

座席套是动车组列车的重要备品之一，属于布制备品。为保证旅客乘车体验良好，根据《铁路旅客运输服务质量规范》，铁路部门对座席套实行规范管理：

● 一是与其他布制备品一样定期换洗，一般座席套换洗周期为180天；

● 二是在换洗期限内污损的，将及时换洗；

● 三是在列车上发生突发污损情况的，工作人员将及时清理，提供备用座套（坐垫）。

截至2017年，轮轨高速动车组运营速度可达300千米/小时以上，试验速度可达400千米/小时以上，未来通过磁悬浮技术可进一步将运营速度提升至500千米/小时以上。同时，动车组将朝着智能化、轻量化发展，安全和环保性能不断优化，且注重灵活编组、结合艺术美学等方面设计，还会提供多元化客运功能服务。