警察の交通機動隊等で使用されている、自動二輪車の捜査車両。車体が白く塗装されているオートバイであることから「白バイ」と呼ばれている。
車体には赤色回転灯、サイレン、警告スピーカー、無線機、速度測定装置、その他の捜査装備を格納したボックス等の各種警察装備が装着されている。
主に750cc〜1500ccの高性能大型バイクが用いられているため、その総重量はかなりのものと推定される。しかし、このような重装備で大排気量をもち取り回しも大変な大型バイクを、白バイ隊員は日頃の訓練によりまるで軽二輪に乗っているかのように軽やかに操ってしまう。
現在の主力車種はホンダのVFR-P。その他にもVFR-Pの前機種、VFR750P、ヤマハのFZ750P、スズキのGSF1200P、ホンダのGL1500P(高速隊やイベントなどで使用される)などがある。
かつて女性白バイ部隊が誕生した際には、400ccのVFR400P等が使用されていたことがあった(神奈川県警第二交通機動隊の女性白バイ部隊「ホワイトエンジェルス」は毎年2月恒例の横浜国際女子駅伝で先導の際に400ccの白バイを用いていたことがあり、TV中継でもお馴染である)。現在では女性隊員も技術力向上により大型の白バイに乗務しているケースが多い。
また、覆面白バイ(黒バイ・銀バイ等とも言う)には狭歪路を含む追跡捜査を目的として250ccクラスの小型車種が用いられるケースもある。
なお、北海道・東北などでは降雪のある冬期は白バイが使用されず、春になり出発式などが行なわれることがある。