2005年6月7日、Atlantic Recordsよりリリースされた8thアルバム。
ニューヨークのThe Hit Factoryで録音された最後のアルバムという名誉を受けた。「Score」のライヴDVDに収録されたドキュメンタリーによれば、John Petrucciはこのアルバムが最高の作品だと考えている。
Octavariumは、6枚目のスタジオ・アルバム『Six Degrees of Inner Turbulence』から始まったパターン、すなわち6曲でタイトルに「6」(six)があることを引き継いでいる。『Train of Thought』は、7曲を収録した7作目のスタジオ・アルバムである。バンドによる8作目のスタジオ・アルバム『Octavarium』は、すでに言及されたこととして、8曲でタイトルが「8」に関係するという、両方のアルバムで明らかな「傾向」を引き継いでいる。そのパターンは9作目の『Systematic Chaos』でも、全8曲のみだが最初の曲はちょうど9分という、異なった形で続いている。
また最初の曲「The Root of All Evil」は前作の最後の曲「In the Name of God」の最後でJordan Rudessが鼻で演奏したピアノの音から始まっており、『Metropolis Pt. 2: Scenes from a Memory』から続くアルバムの最後の音が次作の最初の音と繋がるパターンを踏襲している。ただしこちらのパターンは本作で完結している。
アルバムの全曲は異なった短音階で、F(ヘ短調)から始まり、それからG(ト短調)、A(イ短調)、B(ロ短調)、C(ハ短調)、D(ニ短調)、E(ホ短調)と続き、そしてF(ヘ短調)に戻る。これは、ライナーノーツ中のト音記号横の調号で明らかである。また、曲の組の間、すなわちCDにおいて先行する2番目のペアの曲での負の時間として表現される境界部(変わり目)は、それぞれのペアと関連付けられた臨時記号の一致によって作られる。例えば、「Panic Attack」で続くシンセサイザーのソロ(ハ短調)は、次の曲の「Never Enough」(ニ短調)での負の時間として位置し、嬰ハ短調(C# minor)である。
それまでに比べてチャートの順位は顕著に上昇し、全米36位、英国72位、日本でも10位を記録した。
Recorded:November 2004 – February 2005 at The Hit Factory in New York City
Producer:John Petrucci, Mike Portnoy