thumb|Formuła kolei konwencjonalnej thumb|Typowy pociąg pasażerski Transport kolejowy – gałąź transportu lądowego obejmująca trzy podsektory: pasażerski transport kolejowy, towarowy transport kolejowy i infrastrukturę transportu kolejowegoMichał Będkowski-Kozioł, Łukasz Gołąb: O dogmatyce prawa transportu kolejowego. Kilka uwag w dziesiątą rocznicę uchwalenia ustawy o transporcie kolejowym z 2003 r. Kwartalnik Antymonopolowy i Regulacyjny 2013, nr 4(2)..

Kolejowy system transportowy obejmuje infrastrukturę, czyli linie kolejowe, stacje (dworce, przystanki), zaplecze techniczne. Drugim elementem systemu jest tabor kolejowy, czyli środki transportu (np. lokomotywy i wagony). W systemie tym operują instytucje kolejowe, do których zaliczyć można przewoźników kolejowych i zarządców infrastruktury (zarządy kolejowe). W ujęciu gospodarczym przewoźnicy świadczą usługi transportowe (zaspokajają popyt) z wykorzystaniem infrastruktury kolejowej. Infrastruktura ta jest natomiast zarządzana i udostępniana przewoźnikom przez zarządców infrastruktury.

W węższym znaczeniu transport kolejowy to przemieszczenie towarów lub pasażerów przy użyciu pojazdów kolejowych w obrębie danej sieci kolejowej.

W potocznym użyciu termin kolej może odnosić się do każdego z tych głównych elementów, zwłaszcza linii kolejowej albo przedsiębiorstwa kolejowego. thumb|Typowe tory kolejowe Kolejowe środki transportu poruszają się po trasie wytyczonej torem kolejowym albo liną, którą poruszają się pociągi lub pojedyncze wagony, czy kabiny. Kolej jest formą transportu sztywnotorowego, tzn. jej pojazdy mogą poruszać się tylko charakterystycznym dla danej technologii torem. Do autobusu torowegoNiektórzy autorzy stosują termin „autobus prowadzony” (od ang. guided bus). Nie ma jeszcze ogólnie przyjętego polskiego terminu na określenie autobusu poruszającego się torem z prowadnicami bocznymi. zatem termin „kolej” się nie odnosi.

Najszerzej rozpowszechniona w krajach rozwiniętych jest kolej na torze dwuszynowym (kolej konwencjonalna), zwykle o rozstawie 1435 mm, zwana też normalnotorową. Kolej konwencjonalna o napędzie mechanicznym rozwijała się od II ćwierci XIX wieku i stanowi formę przemieszczania, której rozwój poprzedził upowszechnienie się wszystkich innych mechanicznych środków transportu.

Rodzaje kolei thumb|Kolej dużych prędkości; linia tajwańskiej kolei dużych prędkości otwarta w 2007, wzorowana na technologii Shinkansen, jest najnowszym elementem w grupie kolei dużych prędkości na świecie thumb|Obecnie znaczna część pociągów prowadzona jest przez lokomotywy; na zdjęciu elektrowóz Pafawag E412 (EU43) użytkowany przez włoskie przedsiębiorstwo towarowe RTC thumb|Pociąg kolei JR Higashi Nihon linii Yamanote na stacji Ebisu w śródmieściu Tokio thumb|Mała kolej automatyczna Sengkang LRT w Singapurze (firma Mitsubishi);– przykład kolei niekonwencjonalnej thumb|Kolej zabytkowa North Yorkshire Rly w północnej Anglii; – fragment dawnej sieci kolei krajowej przekazany entuzjastom dla eksploatacji pociągów złożonych z historycznych parowozów i wagonów thumb|Kolej miniaturowa Romney, Hythe & Dymchurch Rly w hrabstwie Kent (Anglia);– linia na torach 381 mm, 23 km długości; głównie trakcja parowa thumb|Téléphérique de Grenoble – napowietrzna kolej linowa – wagonikowa (gondole są powiązane w pociąg)

Terminologia określająca rodzaje kolei jest dość „nieostra”, a w różnych krajach przyjęły się specyficzne terminy i formy ich interpretacji, funkcjonujące siłą tradycji językowej i form organizacyjnych. Poniższa lista jest próbą ujednolicenia podjętą z perspektywy uniwersalnej.

Według rodzaju toru Kolej konwencjonalna – poruszająca się na torach naziemnych złożonych z pary szyn stalowych (dawniej żeliwnych lub żelaznych), po których toczą się koła wyposażone w obręcze zabezpieczające przed wykolejeniem. Ze względu na to, że koła toczą się po szynach przy minimalnym tarciu, metoda ta odznacza się stosunkowo małą energochłonnością, tzn. że do przemieszczenia danego ładunku potrzeba jest mniej energii niż w przypadku transportu drogowego. Podstawowy typ kolei konwencjonalnej, której pojazdy poruszają się z wykorzystaniem tarcia między kołem i szyną (bez udziału szyny zębatej lub liny), określa się terminem kolej adhezyjna. Głównymi rodzajami kolei konwencjonalnej są zależnie od szerokości toru: kolej wąskotorowa – rozstaw szyn mniejszy od 1435 mm; ze względu na to, że szersze rozstawy tej grupy spełniają rolę podstawową w niektórych krajach, stosuje się czasem kategorię rozstawu średniego na oznaczenie torów z przedziału 1000 mm – <1435 mm. kolej normalnotorowa – rozstaw 1435 mm, kolej szerokotorowa – rozstaw szyn większy od 1435 mm. kolej zębata – forma kolei mająca zdolność pokonywania znacznych spadków terenu dzięki szynie zębatej umieszczonej między szynami jezdnymi: kolej linowo-terenowa – forma kolei o napędzie linowym, poruszającej się na torze zbudowanym na stałym podłożu; jeśli tor ten jest dwuszynowy – to kolej można uznać za „konwencjonalną”. Kolej niekonwencjonalna – poruszająca się po torze naziemnym innego rodzaju: kolej z taborem ogumionym – poruszająca się torem wyposażonym w prowadnice. Niektóre koleje tego typu mają koła ogumione i tradycyjne koła kolejowe. Technologię konwencjonalną wykorzystują na rozjazdach i przypadku awarii (np. wiele sieci metra „ciężkiego” we Francji). kolej magnetyczna (Maglev) – poruszająca się przy pomocy silnika liniowego z udziałem lewitacji. kolej jednoszynowa dwóch rodzajów: podwieszona i siodłowa. Kolej linowa (napowietrzna), z liną lub linami stanowiącymi tor ruchu pojazdów: wagonikowa, gondolowa, krzesełkowa, wyciąg narciarski.

Ostatnio, w słownictwie stosowanym na forum europejskim, pojawia się inne znaczenie „kolei konwencjonalnej”, jako przeciwstawienia „kolei dużych prędkości”. W tym znaczeniu „kolej konwencjonalna” obejmuje system i linie, w którym prędkość pociągów nie przekracza 200 km/h.

Według ogólnej charakterystyki trasy i taboru Kolej „ciężka” – kolej dysponująca trasami prowadzonymi we własnych korytarzach (niezależnych od sieci ulicznej), niekiedy bezkolizyjnymi, podlegającymi ściślejszym normatywom dotyczącym łuków, spadków, eksploatowana z użyciem systemów zabezpieczenia ruchu, z taborem spełniającym ostrzejsze normy, np. w zakresie sztywności. Pojęcie obejmuje większość kolei sieci krajowej i metra. W USA termin „heavy rail” obejmuje wyłącznie metro. Kolej „lekka” – kolej konwencjonalna innego typu, obejmująca np. linie prowadzone poboczem dróg albo jezdnią, posługująca się stosunkowo krótkimi pociągami.

Wymyka się tej klasyfikacji kategoria „Małych Kolei Automatycznych”, które mają małe pociągi, ale rozbudowaną infrastrukturę toru, prowadzonego bezkolizyjnie.

Według funkcji Kolej sieci krajowej, dawniej także kolej główna – kolej mająca zapewnić transport szynowy w skali państwa, obejmuje podstawowy układ linii pokrywających terytorium państwa, powiązany ze sobą technicznie i eksploatacyjnie, chociaż niekoniecznie znajdujący się w rękach jednego właściciela – najczęściej państwa; kolej sieci krajowej może składać się z linii należących do właścicieli prywatnych (jak to było przed upaństwowieniem kolei dokonywanym pod koniec XIX i w XX w.). Kolej ta może też mieć formę własności mieszanej: państwowej, gminnej, regionalnej, czy prywatnej, jednakże władze państwowe sprawują nad nią pewną formę kontroli – bezpośredniej jako współwłaściciel lub pośredniej, zwykle poprzez system prawny lub odpowiednią politykę inwestycji i subwencji. Kolej sieci krajowej zazwyczaj obsługuje zarówno ruch lokalny, jak i ruch dalekobieżny; towarowy, jak i pasażerski. Kolej międzyregionalna, inaczej kolej dalekobieżna – kolej mająca jako główne albo jedyne zadanie obsługę dłuższych relacji międzyregionalnych (międzymiastowych), zwykle z wykorzystaniem linii magistralnych, rozwijająca możliwie najwyższe prędkości dzięki parametrom technicznym tras i taboru oraz pominięciu obsługi większości pośrednich struktur osadniczych o mniejszym znaczeniu. Kolej regionalna – kolej obsługująca wszystkie lub wybrane struktury osadnicze mniejszego znaczenia położone na trasie. Przeznaczona jest do podróży na niewielkie dystanse albo dla podróży dojazdowych do sieci kolei wyższego rzędu. Nie determinuje to jednak długości relacji pociągów, którą ustala się zależnie od lokalnych warunków sieci i wymogów jej integracji. Termin odnosi się raczej do podsystemu kolejowego (grupy pociągów) niż konkretnej linii kolejowej. Kolej lokalna – funkcja podobna jak wyżej, ale termin odnosi się raczej do linii kolejowej niż podsystemu kolejowego. Kolej ta może, ale nie musi być częścią sieci krajowej. W wielu krajach pojęcie prawne, dopuszczające stosowanie łagodniejszych norm budowy i eksploatacji, kwalifikujących ją do grupy kolei „lekkich”. Kolej aglomeracyjna albo kolej podmiejska – kolej obsługująca ruch w obrębie aglomeracji. Szczególną postacią tej kolei jest szybka kolej miejska, która tworzy ujednolicony, zintegrowany system, odznacza się wysoką częstotliwością obsługi linii, obsługuje centrum aglomeracji, dysponuje ułatwiającym wymianę pasażerów taborem (podobnym do metra). Typowym przykładem SKM jest większość systemów S-Bahn, paryski RER, albo główne linie średnicowe kolei JR Higashi Nihon w Tokio. Niektóre linie wchodzące w skład systemu mogą mieć w całości charakter wybitnie miejski. Kolej dojazdowa – termin w planowaniu transportu nieco przestarzały, ale nadal funkcjonujący potocznie lub w tradycyjnych nazwach własnych poszczególnych kolei. W zasadzie obejmował koleje „lekkie” działające w strefie podmiejskiej oraz koleje służące zasadniczo do dowożenia pasażerów i towarów w kierunku stacji kolei głównej. Szybka kolej miejska (SKM) – kolej dysponująca bezkolizyjnym torowiskiem albo torowiskiem prowadzonym we własnym korytarzu (z pełnym uprzywilejowaniem na skrzyżowaniach), wyspecjalizowana do obsługi ruchu miejskiego dzięki odpowiedniej lokalizacji stacji, specyficznemu taborowi, wysokiej częstotliwości obsługi. Termin obejmować może systemy metra, tramwaju szybkiego albo odcinki kolei aglomeracyjnej, w tym sieci krajowejJerzy Ostaszewicz, Marian Rataj: Szybka komunikacja miejska, s. Inżynieria komunikacyjna, WKŁ, Warszawa, 1979.. W Polsce, wskutek oddziaływania przykładu SKM w Trójmieście, w środowiskach nieprofesjonalnych przyjmuje się powszechnie węższa interpretacja terminu – ze szkodą dla myślenia o miejskim systemie transportowym jako zintegrowanej całości. Metro – szybka kolej miejska o wysokiej zdolności przewozowej, dysponująca bezkolizyjnymi trasami (pod-, na- lub nadziemnymi), służąca wyłącznie lub głównie do obsługi ruchu miejskiego. W środowiskach nieprofesjonalnych, termin „metro” ewokuje skojarzenie z miejską koleją podziemną – co jest zawężeniem interpretacyjnym. Kolej towarowa – kolej służąca przewozowi towarów liniami wydzielonymi lub liniami o ruchu mieszanym, ale z dominacją ruchu towarowego. Kolej przemysłowa – kolej niedostępna publicznie, służąca przewozom wynikającym z technologii produkcji przemysłowej danego przedsiębiorstwa lub zespołu przedsiębiorstw.

Według napędu (trakcji) Kolej konna; Kolej grawitacyjna – zakładana na spadkach terenu; pociągi staczały się siłą grawitacji, wtaczano je najczęściej końmi; Kolej atmosferyczna – poruszana ciśnieniem powietrza w tubie przebiegającej między szynami; nad- lub podciśnienie w rurze wytwarzano z użyciem stacjonarnych maszyn parowych; Kolej parowa; Kolej niezelektryfikowana – obecnie głównie trakcji spalinowej; określenie „kolej spalinowa” używane jest rzadko; Kolej elektryczna – klasyczna (z silnikami obrotowymi), z silnikiem liniowym, maglev; Kolej linowa – zarówno napowietrzna (kolej linowa), jak i naziemna (kolej linowo-terenowa).

Według własności Kolej państwowa – do niedawna własność państwowa obejmowała infrastrukturę i tabor. W przyszłości własność państwowa może ograniczyć się tylko do infrastruktury.