Los vagones eléctricos son un tipo de locomotora ferroviaria altamente especializada. El propósito de una locomotora típica es mover los vagones de tren adjuntos y proporcionar electricidad a cualquier compartimento de pasajeros. Un automóvil motorizado también realiza estas funciones, pero puede tener compartimentos de carga o de pasajeros integrados en su cuerpo. Las locomotoras suelen ser muy intercambiables, mientras que los coches eléctricos están más integrados en toda la unidad de tren. Los autos eléctricos generalmente se usan para el servicio de pasajeros debido a la falta general de versatilidad que se deriva de sus configuraciones.
Hay una serie de ventajas de usar automóviles a motor en lugar de las locomotoras tradicionales. Colocar un vagón motorizado en cada extremo del juego de trenes puede ahorrar tiempo y energía en comparación con girar una locomotora tradicional. El uso de múltiples automóviles de potencia en toda la configuración también puede crear versatilidad, ya que un solo tren se puede dividir en múltiples unidades más pequeñas en cualquier momento. Estos trenes también pueden tener una carga por eje más ligera, lo que les permite operar en vías que las locomotoras convencionales no pueden.
Los conjuntos de trenes que usan autos eléctricos a menudo dan la impresión visual de ser unidades largas y continuas debido al estilo y las líneas. La aplicación más común de los autos eléctricos es en el servicio de pasajeros de alta velocidad. Una configuración típica es tener un automóvil motorizado en cada extremo y varios compartimentos de pasajeros en el medio. Los coches eléctricos también suelen contener espacio para pasajeros o carga. Estos trenes a veces transportan pequeñas cantidades de carga, aunque generalmente no pueden aceptar los contenedores comúnmente utilizados en el transporte de carga por ferrocarril.
En los Estados Unidos, Amtrak opera una serie de locomotoras automotrices en la costa este. British Rail también ha operado trenes de pasajeros de alta velocidad utilizando configuraciones de automóviles desde la década de 1970. En Japón, los shinkansen, o trenes bala, usan autos de energía eléctrica para mover pasajeros alrededor del país a velocidades superiores a 275 mph (443 kph).
El tren ligero a menudo también hace uso de coches eléctricos, particularmente en forma de unidades múltiples (UM). Estos vagones de tren autopropulsados comúnmente funcionan con electricidad o diesel y están marcados por la inclusión de múltiples conjuntos de vagones de pasajeros con y sin motor. Las unidades múltiples pueden consistir en un solo vagón de tren con motor, una unidad con motor y varias unidades sin motor, o prácticamente cualquier otra configuración. Por lo general, es posible acoplar dos unidades múltiples para crear un tren más grande que consta de varios automóviles y compartimentos de pasajeros.