L'évolution des dispositifs de stockage de l'énergie permet de concevoir et d'exploiter des motorisations hybrides, faisant intervenir plusieurs sources d'énergie. Cet article définit les concepts «bimode» et «hybride» appliqués à la traction ferroviaire, et donne un aperçu technologique des dispositifs de stockage de l'énergie disponibles: batterie, supercondensateur, volant d'inertie. Il décrit certains matériels roulants bimodes et hybrides tels que tramways, locomotives de forte puissance, locomotives de manoeuvre et automoteurs destinés aux services régionaux.