一般认为列车运行的最高速度在每小时200公里以上的铁路，就可以叫做高速铁路。高速铁路有几个基本要求：首先，线路多为复线。其次，站间距离不能短。第三，线路曲线半径和坡度的大小，决定了这条线路的最高速度。因此，高速铁路的线路尽可能平直。第四，高速铁路不仅行车速度高，而且行车密度也大。为了避免干扰，保证安全，高速铁路的道口都是采用立交，而且铁路两侧用栅栏防护，以防人、畜上路。第五，高速旅客列车一般采用电动车组。第六，高速列车应设计为流线型，而且整个列车构成一个流线型整体。第七，高速列车要有强大的制动能力，确保在一定的制动距离内能够停下来。目前世界各国的高速列车，一般是采用新型制动装置以提高制动能力，同时又适当延长制动距离。第八，列车是根据信号的显示来运行的，脱离了信号，安全毫无保证。一般的色灯信号显示距离在1000米左右，如遇大雾等不良天气，则能见度更差，而且行车速度高时，确认地面信号很困难，因而不能适应高速行车的要求。为了保证行车的安全，高速列车均安装列车自动控制装置，以电脑来代替人脑，自动控制列车的运行速度和停车、起动。

人们对火车速度的追求，自打有铁路起就一直没有停止。在蒸汽机车的鼎盛时代，1938年蒸汽机车的最高速度创造了每小时202公里的记录，但也达到了极限。1972年，内燃机车的最高速度达到每小时318公里后就此止步。1955年，法国电力机车首创最高速度每小时331公里的世界记录，法、德、日电力机车高速试验的比赛就此展开。1981年，法国将这个记录提高为每小时380公里。1988年，德国创造新的世界记录，最高速度突破每小时400公里大关，达到406.9公里。但法国紧追不舍，第二年就将新记录打破，达到每小时482.4公里。第三年，也就是1990年，法国又不可思议地创造了迄今为止轮轨铁路速度的最高世界记录：每小时515.3公里！日本也不甘落后，接连在1993年、1996年把本国的电力机车最高速度提升到每小时425公里和443公里。虽然，日本在这场比赛中屈居老三，不过他们在另一方面却荣获冠军——建成世界上第一条高速铁路，拉开了全球高速铁路的建设序幕。