高速列车一般指时速在200公里以上的火车。20世纪50年代初，法国首先提出了高速列车的设想，并最早开始试验工作。1976年，用柴油电动机车牵引的高速列车在英国投入服务，这是当时英国最快的载客列车，最高时速达200公里。
法国则以电力机车为研究对象，其高速电力牵引列车在1978年曾创下时速260公里的纪录。1981年10月，新的高速列车“T．G．V”在巴黎一里昂干线正式投入使用。采用流线形造型的“T．G．V”和常规列车相比，空气阻力减小了三分之一。它装有大功率动力装置，具有较强的爬坡能力，可以高速爬上35％的陡坡，也可在坡路上起动，使用的仍是普通铁轨线路，曾创下时速380公里的纪录。
目前的高速列车是在现有的柴油机车、电力机车和铁路的基础上，对动力系统、行走系统、车厢外形和路轨系统等加以改进，并没有改变传统火车和铁路的基本面貌。除了在牵引机车方面的改进以外，虽然人们还在轨道方面进行了一些新的尝试，如西德、日本、美国等国家修建了一些短程单轨铁路，但由于建造费用庞大，比普通铁路复杂，不能适应长途重载铁路运输的需要，所以没有普遍采用。由于传统牵引机车和路轨系统等方面的问题，如轮、轨的摩擦难以克服，所以进一步提高车速困难很大。若想使铁路运输有一个大的飞跃，则需在牵引机车和路轨系统等方面采用全新的设计，如目前某些国家正在研制之中的磁悬浮列车。
