Безрельсовое механическое транспортное средство (преимущественно пассажирское) контактного типа с электрическим приводом, получающее электрический ток от внешнего источника питания (от центральных электрических станций) через двухпроводную контактную сеть с помощью штангового токоприёмника и сочетающее в себе преимущества трамвая и автобуса.
Троллейбус — частный случай электробуса: электробус с питанием в движении.
Первый троллейбус был создан в Германии инженером Вернером фон Сименсом, вероятно, под влиянием идеи его брата, проживавшего в Англии доктора Вильгельма Сименса, высказанной 18 мая 1881 года на двадцать втором заседании Королевского научного общества. Электросъём осуществлялся восьмиколёсной тележкой, катившейся по двум параллельным контактным проводам. Провода располагались достаточно близко друг от друга и при сильном ветре нередко перехлёстывались, что приводило к коротким замыканиям. Экспериментальная троллейбусная линия протяжённостью 540 м, открытая компанией «Сименс унд Хальске» в предместье Берлина Галензее, действовала с 29 апреля по 13 июня 1882 года.
В том же году в США бельгиец Шарль Ван Депуле запатентовал «троллейбусный ролик» — токоприёмник в виде штанги с роликом на конце. Более надёжный штанговый токоприёмник изобрёл и в 1888 году внедрил в трамвайной сети Френк Спрейг. Но на троллейбус штанговые токоприёмники Спрейга установил лишь в 1909 году Макс Шиманн, и его система с многочисленными усовершенствованиями дожила до наших дней.
В начале XX века троллейбусы существовали только в качестве вспомогательного варианта для трамвайных путей, без перспективы использования в оживлённых городских центрах.
В России инженер В. И. Шуберский предложил проект троллейбусной линии Новороссийск — Сухум ещё в 1904–1905 годах. Несмотря на глубокую проработку проекта, он так и не был осуществлён. Первая троллейбусная линия была построена лишь в 1933 году в Москве. Первыми троллейбусами Советского Союза стали машины ЛК-1, названные в честь Лазаря Кагановича.
Двухэтажные троллейбусы были широко распространены во многих европейских городах. В 1938 году в Москве эксплуатировались двухэтажные троллейбусы ЯТБ-3, однако первая же зима выявила их недостатки: снег и наледь снижали управляемость такой тяжёлой машины и вызывали её опасное раскачивание. Кроме того, высота троллейбуса была ограничена высотой существующей контактной сети, рассчитанной на обычные троллейбусы, и низкие потолки создавали неудобства пассажирам. В конце 1939 года выпуск ЯТБ-3 был прекращён, и дальнейших попыток создания двухэтажных троллейбусов не предпринималось, хотя имевшиеся экземпляры продолжали эксплуатироваться вплоть до 1948 года.
Для условий СССР, как и в мире, более продуктивным для повышения пассажировместимости оказалось использование прицепов, троллейбусных поездов и особенно сочленённых троллейбусов, появившихся к концу 1950-х — началу 1960-х годов. От троллейбусов с прицепом вскоре отказались в пользу сочленённых троллейбусов. В СССР сочленённые троллейбусы выпускались в явно недостаточном количестве, поэтому достаточно широкое распространение получили троллейбусные поезда, соединяющиеся по системе Владимира Веклича. В Киеве 12 июня 1966 года Владимир Веклич создал свой первый троллейбусный поезд, который впоследствии успешно применялся более чем в 20 городах бывшего СССР. Использование 296 поездов только в Киеве позволило высвободить более 800 водителей и на ряде маршрутов реализовать провозную способность до 12 тысяч пассажиров в час в одном направлении.
Пик развития троллейбусных перевозок в мире пришёлся на период между мировыми войнами и раннее послевоенное время. Троллейбус воспринимался как альтернатива трамваю. Нехватка автомобильного транспорта (в том числе обычных автобусов), равно как и автомобильного топлива, в военное и раннее послевоенное время дополнительно способствовала повышенному интересу к троллейбусу. Эти проблемы утратили свою остроту в 1960-е годы, в результате чего эксплуатация троллейбуса начала становиться невыгодной, а троллейбусные сети — закрываться. Как правило, троллейбус сохранился там, где не имелось возможности заменить его автобусами — в основном из-за сложного рельефа, либо там, где стоимость электроэнергии была низка. К началу XXI века в Австралии, Бельгии и Финляндии полностью отказались от троллейбусов, а в Австрии, Германии, Испании, Италии, Канаде, Нидерландах, США, Франции, Японии сохранились лишь единичные троллейбусные системы.