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Un métro, apocope de métropolitain (pour chemin de fer métropolitain), est un chemin de fer urbain souterrain le plus souvent, sur viaduc quelquefois, rarement au sol.
Le plus grand système de métro dans le monde par la longueur des voies et le nombre de stations est celui de New York. Par la longueur des lignes, les plus importants sont cependant ceux de Londres et de Shanghai[1]. Les métros les plus fréquentés dans le monde (nombre d'usagers quotidiens et annuels) sont ceux de Tokyo, Moscou et Séoul.
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En 1981, le Comité des Métropolitains de l’UITP définit « le chemin de fer métropolitain » comme « un chemin de fer conçu pour constituer un réseau permettant le transport d’un grand nombre de voyageurs à l’intérieur d’une zone urbaine au moyen de véhicules sur rails avec contrôle externe, dans un espace totalement ou partiellement en tunnel et entièrement réservé à cet usage. »
La définition nord-américaine du métro est plus synthétique : c’est un transport public urbain de masse en mode guidé sur site propre intégral, sans croisement avec tout autre mode de transport ni accès piétonnier.
Le « Metropolitan Railway » de Londres, qui s'appelle aujourd'hui London Underground, est mis en service en 1863. À l'époque, les véhicules sont tirés par des locomotives à vapeur. Sa construction fut décidée pour régler les énormes problèmes de circulation que connaissait la métropole à l’époque, avec ses 2,5 millions d’habitants sur 90 km². Le problème était amplifié par la géographie urbaine de l’époque, riche en petites rues tortueuses.
Le premier tronçon faisait 6,5 km de long, et allait de Farringdon Street à Paddington. Le tunnel de ce premier métro fut constitué d'une tranchée couverte.
L’utilisation de la vapeur causait des problèmes importants de ventilation des tunnels, mais ce métro connut un grand succès populaire, et le nombre de lignes augmenta assez rapidement.
En 1890 fut inaugurée la première ligne électrique, réglant le problème de la vapeur. Toutes les lignes du métro de Londres furent électrifiées entre 1890 et 1900.
Le métro d'Athènes (« la Ligne Verte ») est mis en service en 1869, suivi du métro d'Istanbul en 1875, du métro de Budapest en 1896 et du métro de Vienne en 1898. Le métro de Paris, dont la première ligne fut mise en service pour l’exposition universelle de 1900, était à traction électrique dès l’origine.
En 1913, le métro de Buenos Aires est le premier métro mis en service dans l'hémisphère sud et comporte six lignes. Le métro de São Paulo est le second inauguré dans l'hémisphère sud, achevé en 1972. Il comporte cinq lignes.
Des petites zones urbaines peuvent également posséder un métro, comme par exemple Serfaus, en Autriche, qui possède une ligne de 3,2 km.
La plupart des métros roulent sur des rails classiques à écartement standard.
Le métro sur pneumatiques est une technologie d’origine française, développée à partir des années 1950 par la RATP. Le premier système de métro entièrement sur pneus est celui de Montréal, construit en collaboration avec des ingénieurs français. Le métro de Mexico et celui de Santiago du Chili utilisent aussi cette technologie.
La conduite de certains métros a été automatisée à partir de la même époque. À partir du début des années 1980 sont apparus des métros entièrement automatiques, sans conducteur, à petit gabarit (VAL), à Lille (1983), Toulouse (1993) et à Rennes en 2002, ou à grand gabarit : le premier fut la ligne D à Lyon (1991), suivie de la ligne 14 à Paris en 1998. Les premiers métros automatiques japonais et les SkyTrains apparaissent également à cette époque.
Dans les années 1970, des villes allemandes, ainsi que Bruxelles, Charleroi et Anvers, ont choisi de réaliser un métro léger ou un prémétro, en enterrant certaines sections de leurs lignes de tramway. C’est un mode hybride, le métro-tram. À Bruxelles, les lignes en question sont conçues dès le départ pour être transformées plus tard en métros lourds à peu de frais, d’où le terme pré-métro. En France, la ville de Rouen opte pour ce type de matériel en 1994.
En 2008, le métro de Lausanne, qui est une ville à forte pente, a été inauguré. Ce métro, majoritairement souterrain gravira des pentes à 12 %. C’est un métro sur pneus automatique (sans conducteur) doté de freins d’urgence à patins magnétiques.
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Dans les années 60-70, le nombre de villes possédant des lignes de métro explose, avec l'ouverture de réseaux dans des villes moins peuplées (Métro de Lyon : 1974) et dans des pays moins développés (Métro de Pékin et Métro de Mexico : 1969).
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