吐火罗人，是原始印欧人的一支，发源于乌拉尔山和南西伯利亚，南下进入塔里木盆地，最东到达河西走廊。
汉代时期，月氏人被匈奴人击败而西迁，征服了巴克特里亚以及恒河流域，建立了贵霜王朝。吐火罗人的Y染色体为单倍群R1a1a-M17。
吐火罗人是最初在塔里木盆地讲吐火罗语的游牧民族，原始印欧人中地处最东的一支民族。吐火罗人这个叫法是希腊人的他族命名，入侵巴克特里亚的希腊人把帕米尔以西的人称作吐火罗(Τ?χαροι)，因为突厥语里吐火罗人所说的语言叫做twgry，即吐火罗语。根据美国爱达荷大学吐火罗语学者道格拉斯·亚当斯教授(Douglas Adams)的研究，吐火罗人可能自称akni，在吐火罗语里是“边境者(borderer, marcher)”的意思。吐火罗语属于印欧语系的未知语族，从左到右横着用印度婆罗米字母书写。月氏是汉人的叫法。希腊-巴克特里亚王国衰落以后，塞种人开始入侵巴克特里亚，接着月氏的贵霜月氏人(即大月氏)在张骞到达前征服巴克特里亚。
大致居住于阿姆河以南、帕米尔高原以西、兴都库什山脉以北这一广大地区。在中国史书中最早记载吐火罗这一情况的是《魏书》。据《魏书·西域传》载：“吐呼罗国，去代一万二千里。”按公元前1世纪古希腊历史学家斯特拉波的描述， 在公元前2世纪“吐火罗人……占领了希腊-巴克特里亚王国”。在月氏人的统治下，因为月氏在西方被称为吐火罗人，所以巴克特里亚被西方称为吐火罗斯坦。公元3世纪以后吐火罗斯坦被萨珊王朝的波斯人占领。因为巴克特里亚在被希腊入侵前就以地名“大夏(Amu Darya伊朗语音译，上古音dalgra)”的名称出现在汉字文献中，张骞达到月氏人的吐火罗斯坦后仍把当地称为大夏。公元8世纪塔里木的吐火罗人最后被维吾尔突厥人在公元8世纪同化。吐火罗人与其他民族形成古粟特人、古塔里木诸族，最终融于吉尔吉斯人等。
自公元1980年起，塔里木盆地罗布泊附近发现了21具蒙古人种和8具欧罗巴人种的木乃伊。古代DNA测试表明，这些木乃伊的父系Y染色体是原始欧洲人种的单倍群R1a1和母系单倍群C4，高频出现在阿尔泰山区的图瓦人和Altaians-Kizhi人中。青铜时代塔里木人的C离始祖类型仅一步突变，而他们的类型为现代西伯利亚东南的阿尔泰人群所共享，更为匹配的类型是中亚人群。韩康信的体质人类学报告也显示，塔里木木乃伊与塔里木盆地以北的南西伯利亚阿凡纳谢沃文化人群最接近。8具大约3千年八百年至1千年八百多年历史的女性木乃伊可能就是吐火罗人，不过其文化更像是凯尔特人。所以也有可能吐火罗人来自凯尔特人。
公元800年的吐火罗语记录和壁画也在同一地理区域被发现。塔里木木乃伊与吐火罗壁画里的人物都是白皮肤、浅色眼睛和头发的人。但是壁画和塔里木木乃伊并未证实有直接关联，并且木乃伊的年代几世纪后吐火罗语才开始出现。另外，越早的欧罗巴人种木乃伊与南西伯利亚的木乃伊越像。2007年美国国家地理栏目的基因学家和人类学家斯潘塞·威尔斯(Spencer Wells)检查了塔里木木乃伊的DNA，结果表明塔里木盆地是欧洲人、中亚人和印度人等许多人种的聚居地，并非只有一个人种。塔里木盆地最古老的小河墓地木乃伊的DNA检测显示欧亚人种的混血始自铜器时代。距今3980年的小河墓地木乃伊的父系全部是西欧亚单倍群R1a1a-M17，70%的母系则来自南西伯利亚的C单倍群，还有少量的线粒体单倍群H和K。小河墓地附近距今2500年到3000年的且末遗址干尸的父系也同样全部是西欧亚单倍群R1a1a-M17。自西欧亚以R1a1为主要标的青铜文化人群首先迁徙于南西伯利亚地域并同这里的以C等为主要标记的原著族群相互混合，并在其后南下进入中亚和塔里木地区，成为当地青铜文化人群之源。直到公元842年以后，维吾尔人才进入塔里木盆地，并同化了吐火罗人。