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鉄腕アトムは、手塚治虫のSF 漫画作品及び同作を原作としたテレビアニメ、特撮テレビ番組の作品名、並びに作品内の主人公である架空のロボットの名称である。テレビアニメ版で使用された主題歌の曲名でもある。

21世紀の未来を舞台に、原子力（後に核融合）をエネルギー源として動き、人と同等の感情を持った少年ロボット、アトムが活躍する物語。米題は『ASTRO BOY（アストロ・ボーイ）』。

本作は、1951年（昭和26年）4月から翌年3月に連載された『アトム大使』の登場人物であったアトムを主人公として、1952年（昭和27年）4月から1968年（昭和43年）にかけて、「少年」（光文社）に連載され、1963年（昭和38年）から1966年（昭和41年）にかけてフジテレビ系で日本で初めての国産テレビアニメとしてアニメ化された。このアニメ第1作は平均視聴率30%を超える人気を博し、その後、世界各地でも放映された。

1981年には、様々な形で、本作が出版された数の累計が1億冊を突破した。

1980年（昭和55年）に日本テレビ系でカラー版の『鉄腕アトム (アニメ第2作)』が制作され、さらに1作目と同じくフジテレビ系にて2003年（平成15年）に『ASTRO BOY 鉄腕アトム』として、2回目のリメイクが放映、2009年にはCG映画『ATOM』が公開されている。

現在の日本のロボット工学学者たちには幼少時代に『鉄腕アトム』に触れたことがロボット技術者を志すきっかけとなっている者も多く、現在の日本の高水準のロボット技術力にはこの作品の貢献が大きいともいえる。