铁路运输是一种陆上运输方式，以机车牵引列车在两条平行的铁轨上行走。但广义的铁路运输尚包括磁悬浮列车、缆车、索道等非钢轮行进的方式，或称轨道运输。

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。 首先，是铁路中国铁路分布图沿线的地理环境。 

其次是系统的用途为何：客运还是货运？如果是客运，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、橡胶车轮轨道系统和磁浮铁路等，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。 火车动力方面，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，又有不同的方法为火车供电。最普遍的是高架电缆及轨道供电。 

最后，要根据交通流量决定路轨的数目。如果流量是小的，可以只建一条路轨，但一定要有避车处让多余一列火车使用这条铁路。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。 　

最早为方便装卸货物和旅客上下列车，设立了铁路车站。后来为了便于铁路运作和提高效率，设立不同类型的车站：编组站、区段站、中间站、客运站等。　　

列车的运行、进站、出站、编组都有调度指挥系统控制，并且相关的监测、信号设备（包括硬件和软件）有专门的铁路局电务部门进行细致维护。

1688年，英国的资产阶级发动“光荣革命”，宣告了资本主义制度的诞生。新的生产关系解放了生产力。手工工场日益精密的技术分工，使各个生产过程简单化到能够用机器代替手工劳动，使手工工人的技术趋于专门化，这都为机器的发明和应用创造了良好的条件。工业革命拉开了序幕。 　　

工业革命首先是从纺织行业开始的。在纺织行业中，大机器生产逐步取得了主导地位。机器的发明和应用，蒸汽机应运而生，随后利用蒸汽机的原理制造出在公路上跑的蒸汽车，也就是后来的汽车。几十年后，能在轨道上运行的蒸汽火车头问世。 　　

1825年9月27日，世界上第一条行驶蒸汽机车的永久性公用运输设施，英国斯托克顿——达灵顿的铁路正式通车了。在盛况空前的通车典礼上，由机车、煤水车、32辆货车和1辆客车组成的载重量约90吨的“旅行”号列车，由设计者斯蒂芬森亲自驾驶，上午9点从伊库拉因车站出发，下午3点47分到达斯托克顿，共运行了31.8公里。 　　

斯托克顿——达灵顿铁路的正式开业运营，标志了近代铁路运输业的开端。铁路以其迅速、便利、经济等优点，深受人们的重视。在它的发源地英国自不必说，修筑铁路成为最热门、最时髦的事情。19世纪50年代是英国铁路修建的高潮时期，1880年主要的线路基本完成，1890年全国性铁路网已形成，路网总长达 32000公里。