ปัจจุบันยังไม่มีมาตรฐานโลกในการแบ่งรถไฟความเร็วสูงออกจากรถไฟทั่วไป แต่มีการยอมรับตัวแปรเรื่องความเร็วกันอย่างกว้างขว้างในอุตสาหกรรมรถไฟ ซึ่งโดยปกติแล้วรถไฟความเร็วสูง จะเป็นชื่อที่ใช้เรียกรถไฟที่มีย่านความเร็วในการเดินรถปกติสูงกว่า 200 กม.ต่อชั่วโมง รถไฟความเร็วสูงรูปแบบต่างๆ มักขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากไฟฟ้าผ่านสายไฟเหนือตัวตู้รถไฟ แต่ไม่จำเป็นเสมอไปในระบบขับเคลื่อนอาจจะมีการใช้เครื่องยนต์ดีเซล เป็นระบบในการขับเคลื่อนได้เช่นกัน ลักษณะที่เด่นชัดของรถไฟความเร็วสูง คือตัวรางที่มีการเชื่อมต่อแบบไร้รอยต่อทำให้ลดแรงสั่นสะเทือนในตัวราง รวมทั้งลดค่าความแตกต่างของระดับในช่วงขบวนรถไฟ เพื่อให้รถไฟเคลื่อนที่ไปด้วยความเร็วที่สูงกว่า 200 กม.ต่อชั่วโมง

ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 310 กม.ต่อชั่วโมง ถึง 500 กม.ต่อชั่วโมงจะเรียกว่ารถไฟความเร็วสูงมาก รถไฟความเร็วสูงมากเป็นศัพท์ทางเทคนิคที่ใช้ในการเรียกรถไฟที่ความเร็วสูงที่สุด ในปี 2000 ที่ทำความเร็วได้สูงกว่า 300 กม.ต่อชั่วโมง มีการวางแผนว่ารถไฟโดยทั่วไปจะสามารถทำความเร็วสูงถึง 350 กม.ต่อชั่วโมง

รถไฟที่เร็วที่สุดเรียกว่ารถไฟความเร็วสูงพิเศษ ความเร็วที่ใช้อยู่ในช่วง 500 กม.ต่อชั่วโมง ถึง 1000 กม.ต่อชั่วโมง จากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและการดำเนินการที่รถไฟสามารถทำได้ในปัจจุบัน เป็นจุดเริ่มต้นในการสร้างรถไฟที่สามารถทำความเร็วในช่วง 500-600 กม.ต่อชั่วโมง

อย่างไรก็ตามจากการทดลองพบว่าความเร็วที่มากกว่า 500 กม.ต่อชั่วโมง ขึ้นไปเป็นความเร็วที่ไม่สามารถนำมาใช้ในการให้บริการได้จริง เนื่องจากจะทำให้วัสดุประกอบตัวรถเกิดความเสียหายได้อย่างรวดเร็ว แต่ในอนาคตอันใกล้นี้มีความเป็นไปได้อย่างสูงในการนำเอารถไฟที่มีความเร็วระดับสูงมากมาใช้งานจริง