Московский метрополитен имеет обширный парк подвижного состава[комм. 1], представленный в основном пассажирскими электропоездами; также имеются служебные электропоезда и вагоны, мотовозы, автомотрисы и специальная путевая техника.
В метрополитене применяется та же ширина колеи, что и на обычных железных дорогах России — 1520 мм[2]. Для питания электропоездов энергией применяется расположенный сбоку от путей третий (контактный) рельс, на который подаётся напряжение 825 В постоянного тока (на шинах подстанций — не более 975 В, на токосъёмнике вагона — не менее 550 В), токосъём осуществляется с нижней стороны рельса[3]. Типичный путевой тоннель — однопутный, круглый в сечении с внутренним диаметром 5,1 м (в первых очередях — 5,5 м)[4] или прямоугольный с внутренними размерами 4,16×4,4 м. Средняя эксплуатационная скорость пассажирских поездов — 46—72 км/ч[5].
Основу парка подвижного состава метрополитена составляют электропоезда, получающие питание от контактного рельса. Большинство электропоездов используется для пассажирских перевозок, отдельные вагоны модернизируются для использования в служебных целях и ходят в составе служебных поездов. Нумерация в метрополитене осуществляется только повагонно без присвоения номеров составам[6], при этом тип вагона, в отличие от его номера, не маркируется на его корпусе[7].
Весь[8] электроподвижной состав метрополитена, за исключением трофейных немецких вагонов типа В[9], изготовлен двумя предприятиями — Мытищинским машиностроительным заводом (ОАО «Метровагонмаш» (вагоны производства этого предприятия поставляются в метрополитен со дня его основания, производил все нижеперечисленные типы, кроме Ем-508/509/508Т, 81-720.1 и 81-580)) и ЛВЗ имени И. Е. Егорова (в 1992–2013 годах — ЗАО «Вагонмаш»[10]). Он поставлял вагоны Ем-508/509, Ем-508Т[11], 81-720.1/721.1, 81-580 и часть 81-717/714, их поставки прекращены в 1995 году).
В Московском метрополитене используются электропоезда пяти поколений, и в настоящее время идёт деятельное обновление парка вагонов, в частности — старейшие и отслужившие свой срок списываются, менее старые проходят капитально-восстановительный ремонт (КВР), а также интенсивно закупаются новые. За последние 10 лет полностью обновлён подвижной состав на Филёвской, Арбатско-Покровской, Кольцевой, Калининской, Серпуховско-Тимирязевской и Таганско-Краснопресненской линиях и поставлен для обслуживания сравнительно новых Бутовской, Солнцевской, Большой кольцевой и Некрасовской линий. Инвентарный парк вагонов составляет около 6000 шт. (в среднем за сутки)[12]. Самой последней линией, на которой, в рамках обновления подвижного состава, уберут вагоны серии 81-717/714 с модификациями и 81-717.6/714.6, станет Люблинско-Дмитровская, — к 2040 году. Люблинско-Дмитровская линия является единственной в Московском метрополитене, на которой эксплуатируется модель вагонов 81-717.6/714.6[13].