La primera línea de este tipo fue puesta en servicio en Japón en 1964 (Shinkansen).
En Europa, la primera línea de alta velocidad fue la Direttissima Florencia-Roma, puesta en servicio en Italia en 1977.
La propia UIC habla de «definiciones» y da un significado amplio y general; concretamente solo menciona velocidades superiores a 250 km/h para líneas de nueva construcción o 200 km/h para líneas reformadas.
[2][1] Según la definición española (Adif AV) y europea[3][4] se considera alta velocidad siempre que se cumplan algunas de estas características: Redes: el sistema ferroviario español que forma parte del sistema ferroviario transeuropeo de alta velocidad incluye: Vehículos: el sistema ferroviario español que forma parte del sistema ferroviario transeuropeo de alta velocidad engloba los vehículos concebidos para circular a: Hay que tener en cuenta que dependiendo las diferentes características los requisitos técnicos son muy diferentes a pesar de que todos ellos se denominen «alta velocidad».
Así, al no haber ni definiciones ni características técnicas exactas, en España en 2020 la UIC considera de alta velocidad a las líneas o tramos Zaragoza-Huesca, Orense-Santiago y Sevilla-Cádiz mientras que Adif no lo hace; mientras que Adif sí considera el tramo Plasencia-Badajoz de alta velocidad mientras que la UIC no lo considera así.
La construcción de las líneas de alta velocidad se ha producido gracias a que se han desarrollado tecnologías que permiten circular a gran velocidad.
La señalización y las telecomunicaciones suman un coste que oscila entre 1,1 hasta 3,3 mills.
Muchas líneas actuales con LZB o ETCS 1 admiten 12 trenes por sentido cada hora circulando a 300 km/h.
El mayor gálibo de China y Japón permiten trenes de alta velocidad con cinco y hasta seis asientos por fila (el E1 japonés que, además, tenía dos pisos, lo que le permitía transportar a 1.229 pasajeros).
[19] La siguiente tabla[nota 1] muestra las líneas de nueva construcción que operan a velocidades de al menos 250 km/h, en servicio y en construcción, ordenadas por país, según la UIC.