Jernbane er et skinnelagt transportsystem for tog, og utgjør en kritisk infrastruktur som binder samfunnet sammen. Systemet deles teknisk inn i fast infrastruktur – som skinnegang, kontaktledninger, stasjoner og sikringssystemer – og rullende materiell, inkludert lokomotiver, motorvogner og ulike typer vogner. Historien startet med hestebaner på 1600-tallet, men det moderne gjennombruddet kom da en engelskmann i 1789 konstruerte skinner med opphøyde skinnehoder og hjul med flenser, etterfulgt av det anvendelige damplokomotivet på slutten av 1820-tallet. Utviklingen gikk eksplosivt i England, hvor det allerede i 1840 fantes over 4.500 miles skinnegang, og i 1850 over 23.000 miles. I Norge har NSB hatt en lang teknologisk utvikling, fra damplokomotiver (inntil 1971) via elektriske lokomotiver (siden 1922) og diesellokomotiver (siden 1942). Det norske jernbanenettet er organisert som en stjerne med Oslo i navet, med baner i alle fire himmelretninger – blant annet Østfoldbanen, Bergensbanen og Nordlandsbanen – som effektivt forbinder landsdelene.