世界上目前高速铁路技术最发达的三个国家是日本、法国和德国。

日本的高速铁路“新干线”诞生于1964年。当时的东京至大阪“东海道”线仅用8年时间就收回全部投资。

虽然新干线的速度优势不久之后就被法国的TGV超过，但是日本新干线拥有目前最为成熟的高速铁路商业运行经验———近40年没有出过任何事故。

所谓TGV是TrainaGrandeVitesse（法语“高速铁路”）的简称。第一条TGV是1981年开通的巴黎至里昂线。此后不过几个月，TGV就打败法国航空拥有了这条线路的最大客源。

1972年的试验运行中，TGV创造了当时的318公里的高速轮轨时速。从此TGV一直牢牢占据高速轮轨的速度桂冠，目前的纪录是1991年创下的515.3公里／小时。

另外法国境内的加来至马赛线是目前世界上惟一超过1000公里的高速铁路运营线。

法国TGV的最大优势在于传统轮轨领域的技术领先。1996年，欧盟各国的国有铁路公司经联合协商后确定采用法国技术作为全欧高速火车的技术标准。因此TGV技术被出口至韩国、西班牙和澳大利亚等国，是被运用最广泛的高速轮轨技术。德国的ICE则是目前高速铁路中起步最晚的项目。ICE（InterCityExpress的简称）的研究开始于1979年，其内部制造原理和制式与法国TGV有很大相似之处，目前的最高时速是1988年创下的409公里。

1971年最早的TR1型磁悬浮面世之后，至今已经有八个型号。上海磁悬浮采用的就是最新的TR8型。

高速轮轨和磁悬浮虽然在设计方法上有天壤之别，却有一点是共通的，那就是关注于改变列车和轨道的接触状况以提高速度。到目前为止，磁悬浮能够达到的设计运行最高时速为450公里（德国），试验最高时速552公里（日本）。