รถไฟความเร็วสูง ตามนิยามของ International Union of Railways หรือ UIC หมายถึง ระบบรถไฟซึ่งมีขบวนรถไฟและโครงสร้างพื้นฐานที่สามารถทำให้การเดินรถในสภาวะปกติมีความเร็วสูงกว่า 250 กม./ชม. บนเส้นทางที่ก่อสร้างใหม่ หรือความเร็วที่มากกว่า 200 กม./ชม. เมื่อรถวิ่งบนเส้นทางที่มีอยู่ในปัจจุบัน

ประเทศแรกที่มีการพัฒนารถไฟความเร็วสูง คือ ญี่ปุ่น เรียกกันว่า รถไฟหัวกระสุน (Bullet Train – Shinkansen) เปิดให้บริการครั้งแรกในเส้นทางกรุงโตเกียว-นครโอซาก้า ใน ค.ศ. 1964 มีความเร็วสูงสุดที่ 210 กม./ชม.

จากนั้นฝรั่งเศสได้พัฒนารถไฟความเร็วสูงเรียกว่า TGV ใน ค.ศ. 1981 เป็นครั้งแรกในยุโรป ก่อนที่อีกหลายประเทศจะนำรถไฟความเร็วสูงมาใช้ ได้แก่ อิตาลี เยอรมนี สเปน เบลเยียม อังกฤษ ทำให้การเดินทางในยุโรปเชื่อมโยงถึงกันได้สะดวกรวดเร็วยิ่งขึ้น

ส่วนในเอเชียนั้น ปัจจุบัน นอกจากมีญี่ปุ่นเป็นผู้บุกเบิกรถไฟความเร็วสูงแล้ว ยังมีเกาหลี ไต้หวัน และล่าสุดคือ จีน ที่ได้เปิดให้บริการรถไฟความเร็วสูงอีกด้วย