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高速铁路简称高铁，是指基础设施设计速度标准高、可供火车在轨道上安全高速行驶的铁路，列车运营速度在200km/h以上。
高铁在不同国家、不同时代以及不同的科研学术领域有不同规定。中国国家铁路局将中国高铁定义为设计开行时速250公里以上（含预留）、初期运营时速200公里以上的客运列车专线铁路，并颁布了相应的《高速铁路设计规范》文件。
中国国家发改委将中国高铁定义为时速200公里及以上标准的新线或既有线铁路，并颁布了相应的《中长期铁路网规划》文件，将所有时速200公里的轨道线路统一纳入中国高速铁路网范畴。
新干线（Shinkansen）是贯通日本全国(除四国地方)的高速铁路系统，其首条线路于1964年开通运行，不仅是当今世界上先进的高速铁路系统，还是世界上最早进行旅客运输的高速铁路系统。
可以说，诞生于20世纪下半叶的日本新干线，是世界高速铁路的先驱，和法国TGV、德国ICE、中国CRH一起，并列为世界高铁四巨头，为包括中国在内的其他尚未或正在发展高速铁路的国家积累了丰富的经验，并有偿转让了部分技术予这些国家，以帮助其更快、更方便地发展高速铁路系统。