概要
铁路运输是已知陆上交通方式其中一种最有效的。铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车的车轮在上面以最小的摩擦力滚动。这上面的人会感到更舒适，而且节省能量。如果配置得当，铁路运输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均分散列车的重量，令列车的载重力大大提高。而且安全舒适。平均每亿客公里的死亡率是公路交通事故死亡人数的几十分之一到几百分之一，为最安全的交通运输方式。
运作
青藏铁路
一个铁路运输系统包括很多元素，而且它们之间是相辅相成的。如果没有合适的系统，火车将无法顺利运行。
兴建时首先的重点，是铁路沿线的地理环境。
其次是系统的用途为何：客运或是货运，若是客运，还要考虑乘客是通勤者还是中、长途旅行者。
当弄清楚需求后，便要决定建造的铁路类型：轻铁、重铁还是高速铁路。另外还有单轨铁路、胶轮路轨系统和磁浮铁路等，因为这些线的列车也是以轨道导引行走。现时很多大城市都设有城市轨道交通系统或路面电车系统。
决定建造的铁路类型后，便要小心选择使用的轨距。
列车动力方面，古时用马，后来有蒸汽，现在则用柴油或电力。如果是电力，便需要电气化的系统。这样一来，又有不同的方法为列车供电。最普遍的是接触网供电及轨道供电。
最后，要根据交通流量决定路轨的数目。如果流量较小，可以只建一条路轨，但一定要有避车处让多于一列列车使用这条铁路。流量大的，可以铺双线甚至多线，有些繁忙的路段甚至有八线平行行走，每个方向有四条路轨。
历史
希腊是第一个拥有路轨运输的国家。至少二千年前已有马拉的车沿着轨道运行。
1804年，理查·特里维西克在英国威尔士发明了第一台能在铁轨上前进的蒸汽机车，但商业上并不成功。
第一台取得成功的蒸汽机车是乔治·史蒂芬生在1829年建造的“火箭号”。
1820年代，英格兰的史托顿与达灵顿铁路成为第一条成功的蒸汽火车铁路。后来的利物浦与曼彻斯特铁路更显示了铁路的巨大发展潜力。
很快铁路便在英国和世界各地通行起来，且成为世界交通的领导者近一个世纪，直至飞机和汽车发明才减低了铁路的重要性。
高架电缆在1888年发明后，首条使用接触网供电的电气化铁路在1892年启用。
第二次世界大战后，以柴油和电力驱动的列车逐渐取代蒸汽推动的列车。1960年代起，多个国家均建置高速铁路。而货运铁路亦连接至港口，并与船运合作，以货柜运送大量货物以大大减低成本。
现时在全球236个国家和地区之中，有144个设有铁路运输（包括全世界最小的国家梵蒂冈在内），其中约90个国家和地区提供客运铁路服务。铁路依然是世界上载客量最高的交通工具，拥有无法被取代的地位。
中国第一条铁路吴淞铁路建于上海，由英国人兴建，后被清朝地方官员买回并拆毁。而正式使用的第一条铁路和蒸汽机车则是由李鸿章兴办的开滦公司煤矿所建。
