고속철도에 대한 정의는 시대와 나라에 따라 다르지만 통상적으로 200km/h 이상 고속으로 주행하는 철도를 일컫는다. 1964년 일본의 도카이도 신칸센(도쿄~신오사카)이 세계 최초로 210km/h 속도를 내기 시작하면서 급속도로 발전해 각 나라들이 속도 향상을 위한 기술, 연구개발에 매달려 현재는 시속 300km/h 대의 고속열차가 운행되고 있다.
현재 운행되는 모든 고속열차는 전기를 동력으로 사용하고 있어 고속철도를 고속전철이라고도 한다.

우리나라의 고속철도는 350km/h로 달릴 수 있도록 설계되었고 운행 시에는 최고 300km/h로 달리면서. 25,000볼트의 고압전류를 동력원으로 공급받고 있다.