主に私鉄←→地下鉄、JR←→地下鉄、など別の鉄道会社同士が互いの車両を相手の会社の路線へ乗り入れることを指す。どちらか一方だけの場合は「片乗り入れ」とも言う。その歴史は古く、昭和初期には東京地下鉄道と東京高速鉄道が相互乗り入れを行なっている（これは今の東京メトロ銀座線であり、両者は後に合併し同じ路線となった）。
日本で現在のような都市の地下鉄と郊外との私鉄による相互乗り入れが始まったのは、1964年の都営地下鉄浅草線と京成線との相互乗り入れが始まりである。
東京では前述の浅草線と京成とその後さらに乗り入れるようになった京急のように、郊外の私鉄同士の中間に地下鉄を建設して両者を繋ぐという形態が多く、他地区ではでは阪神、阪急が山陽とを神戸高速を介して乗り入れする携帯など僅かしか見られず、名古屋地区では同じ名鉄の犬山線と豊田線とを地下鉄鶴舞線が結んだ例もある。大阪などでは大阪市営地下鉄と郊外私鉄との集電方式が違うため、最初から相手と合わせた堺筋線（と阪急）を除けば、事実上地下鉄の延長みたいな御堂筋線と北急みたいな例が多い。
JRの東海道新幹線と山陽新幹線は互いに違う会社同士だが、元は同じ国鉄同士の路線で、分割民営（JR）化したことで、相互乗り入れとなっている。逆に前述の銀座線のように、会社の合併で同じ路線となり相互乗り入れの形式が解消されたパターンもある。
メリットとすれば、乗り換え無しに都心まで一本の電車で行けるという点があり、反面デメリットとしては運賃は互いの会社同士で区切って計算（若干の割引はあるが）するため、割高になる事が挙げられ、例えば浅草線浅草駅から京成押上線京成曳舟駅間は距離にして2.6キロ、2駅間ながら運賃は280円かかるなど、利用客の立場的には利用しにくいコストパフォーマンスとなる。前述したJR同士の場合は元が同じ国鉄だった関係上、分割民営化の際。別会社になることで割高になるという理由で反対され、当時の政府が分割しても運賃を区切らないことで分割に納得してもらったという経緯があり、運賃は区切っていない。
