Os trens de alta velocidade, também conhecidos como trens-bala, são composições ferroviárias que se deslocam em velocidade superior a 210 Km/h.

Normalmente, por questões de segurança e economia de energia, a velocidade de cruzeiro deste tipo de trem varia entre os 250 km/h e os 300 km/h. O recorde mundial de velocidade para um comboio convencional com rodas foi estabelecida em 3 de abril de 2007 por um trem-bala francês que atingiu a velocidade de 574,8 km/h em uma linha de teste especialmente modificada na rota Paris-Estraburgo. O comboio ferroviário protótipo japonês de levitação magnética estabeleceu em 2 de dezembro de 2003 o recorde de velocidade de 582 km/h em uma linha de testes na região de Yamanashi, oeste de Tóquio.

O Japão foi o pioneiro na utilização da tecnologia e estrutura dos trens de alta velocidade, e divide com a França a condição de maior pólo de desenvolvimento de novas tecnologias na área, mas é a China o país que atualmente possui a maior rede de linhas ferroviárias de alta velocidade. Países como Alemanha, Itália, Espanha, Portugal e Coréia do Sul também possuem considerável quantidade de linhas para trens de alta velocidade.

O primeiro sistema de ferrovias de alta velocidade foi o japonês Shinkansen (que significa “Nova Linha de Troncos”) em 1964 na linha que ligava Tóquio a Osaka. Os comboios Shinkansen da Série 0 alcançavam velocidades de 210 km/h e popularizaram o termo "trem-bala" pela grande velocidade que se deslocavam e pela aparência do círculo central da sua cabine de comando que lembrava o projétil de armas de fogo portáteis, como revólver ou pistola.