Yüksek hızlı demiryolu (YHD), kendine özgü ray sistemi ve bu sisteme entegre özel raylı taşıtları ile geleneksel demiryolu trafiğinden önemli ölçüde daha hızlı ulaşıma imkân tanıyan demiryolu taşımacılığı türüdür. Dünya çapında bir tek geçerli standart tanım bulunmamakla birlikte, 250 kilometre/saat (160 mph) ve üstü hıza uygun yeni demiryolu hatları ve 200 kilometre/saat (120 mph) ve üstü hıza uygun geliştirilmiş mevcut demiryolu hatları yaygın olarak yüksek hızlı demiryolu olarak kabul edilir.
Lizbon metrosu, Portekiz'in başkenti Lizbon'un yer altı ulaşım sistemidir.
Yüksek Hızlı Tren ya da kısaca YHT, Türkiye'de TCDD'ye ait yüksek hızlı demiryolu hatları üzerinde TCDD Taşımacılık tarafından işletilen yüksek hızlı tren setleri ile sunulan yüksek hızlı demiryolu hizmetidir.
Şinkansen, Japonya'da Japan Railways tarafından işletilen yüksek hızlı demiryolu ağıdır. Ağın en yüksek işletme hızı 240–320 km/h arasında olup, kuzeyde Hokkaido'da devam eden bir bağlantı inşaatı ile birlikte Honshu ve Kyushu adalarındaki çoğu büyük şehri birbirlerine bağlamaktadır.
Pekin-Hong Kong yüksek hızlı demiryolu, Çin'de bulunan bir yüksek hızlı demiryolu hattıdır. Hat Mao Zedong'un doğum günü olan 26 Aralık 2012 tarihinde açılmış olup dünyanın en uzun hızlı demiryolu hattıdır. Şu anda Pekin-Guangzhou arası tamamlanmış olup 36 km'lik Shenzhen-Hong Kong kısmının ise 2018 yılında tamamlanması öngörülmektedir.
High Speed 1 (HS1), Birleşik Krallık'ın başkenti Londra ile Manş Tüneli arasında faaliyet gösteren bir yüksek hızlı demiryolu hattıdır. Hattın birinci aşaması 28 Eylül 2003'te, ikinci aşaması ise 14 Aralık 2007 tarihinde açılmıştır. Hat, Eurostar trenleri tarafından kullanılmakta olup, Birleşik Krallık'taki tek yüksek hızlı demiryolu hattıdır.
Alta Velocidad Española (AVE), İspanya'da Renfe Operadora tarafından işletilen yüksek hızlı demiryolu ağıdır.
Pekin-Şanghay yüksek hızlı demiryolu, Çin'de bulunan bir yüksek hızlı demiryolu hattıdır. 30 Haziran 2011 tarihinde tamamlanmış olup şimdiye kadar tek bir aşamada inşa edilen dünyanın en uzun hızlı demiryolu hattıdır. Hat, 1,318 km uzunluğunda olup Pekin ve Şanghay kentlerini birbirine bağlamaktadır.
Haremeyn yüksek hızlı demiryolu, Suudi Arabistan'da bulunan bir yüksek hızlı demiryolu hattıdır. Hat, 453.0 km uzunluğunda olup iki kutsal şehir olan Mekke ve Medine kentlerini birbirine bağlamaktadır.
UEFA Euro 2004 için teklif süreci 11 Ekim 1999'da Almanya'nın Aachen kentinde Portekiz'in ev sahibi olarak seçilmesi, İspanya'yı ve Avusturya ile Macaristan'ın ortak teklifini yenerek sona erdi.
Çin'de yüksek hızlı demiryolu (YHD), 2020'nin sonunda toplam 37.900 km'lik uzunluğuyla dünyanın en uzun yüksek hızlı demiryolu ağıdır ve en yaygın şekilde kullanılmaktadır. YHD ağı, tasarım hızı 200–350 km/sa (120–220 mph) olan yeni inşa edilmiş demiryolu hatlarını kapsar. Çin'in YHD'si, dünyanın toplam yüksek hızlı demiryolu ağlarının üçte ikisini oluşturur. Hemen hemen tüm YHD trenleri, rayları ve hizmetleri China Railway Corporation'a aittir ve China Railway High-speed (CRH) markası altında işletilmektedir.
Norveç'te yüksek hızlı demiryolu 8 Ekim 1998'de hizmete giren tek yüksek hızlı demiryolu, Norveç demiryolları üzerinde, Oslo Garı ile Eidsvoll arasında Oslo Havalimanı üzerinden 64 kilometrelik bir hat olan Gardermobanen üzerindedir. Bu rotadaki ana hizmet, Oslo Havaalanı ile Oslo'nun metropol alanları arasında 210 km/sa hıza kadar gidip gelen Flytoget'tir. 2008'de batıya doğru genişleyerek Drammen şehrini de içine alacak şekilde yüksek hızda olmasa da genişletildi. Yüksek hızlı bölüm, Oslo ve Eidsvoll arasındaki ekspres ve bölgesel trenler tarafından da kullanılıyor.
İtalya'da yüksek hızlı demiryolu, ülkenin büyük şehirlerinin çoğunu birbirine bağlayan iki hattan oluşur. İlk hat Torino'yu Milano, Bologna, Floransa, Roma ve Napoli üzerinden Salerno'ya bağlar, ikinci hat ise Milano üzerinden Torino'dan Venedik'e uzanır ve kısmen yapım aşamasındadır. Trenler maksimum 300 km/sa (190 mph) hızla çalışır.
Kuneytire-Tanca yüksek hızlı demiryolu veya El-Burak, Fas'ta bulunan bir yüksek hızlı demiryolu hattıdır. Hat, 323 km uzunluğunda olup Tanca ve Kazablanka kentlerini birbirine bağlamaktadır. Kuneytire-Tanca yüksek hızlı demiryolu, Afrika'nın ilk ve Arap dünyasının ikinci yüksek hızlı demiryolu hattıdır.
Tayland'da yüksek hızlı demiryolu, Tayland Parlamentosu tarafından 2010 yılında gündeme getirilen Tayland içinde bir yüksek hızlı demiryolu ağının gerçekleştirilmesini anlatıyor.
Birleşik Krallık'ta yüksek hızlı demiryolu, 125 mph (200 km/s) en yüksek hızlarda çalışan beş yükseltilmiş demiryolu hattında ve 186 mph (300 km/s) hıza ulaşan bir amaca yönelik yüksek hızlı hat üzerinde sağlanmaktadır.
Trans-Avrupa yüksek hızlı demiryolu ağı (TEN-R), Trans-Avrupa konvansiyonel demiryolu ağı ile birlikte, Avrupa Birliği'nin bir dizi Trans-Avrupa Ulaştırma Ağı (TEN-T)'ndan bir parçası olan Trans-Avrupa demiryolu ağı'nı oluşturmaktadır. Bu ağlar 23 Temmuz 1996 tarih ve 96/48/EC sayılı Konsey Direktifi ile tanımlanmıştır.
Guiyang–Guangzhou yüksek hızlı demiryolu, sırasıyla Guizhou ve Guangdong eyalet başkentleri olan Guiyang ve Guangzhou arasında bir güney Çin'deki yüksek hızlı tren (HSR) hattı'dır. Guiguang HSR olarak da bilinen hat, yüksek hızlı yolcu demiryolu hizmetine ayrılmıştır. Hat, 856 km (532 mi) uzunluğundadır ve 250 km/saate varan hızlarda trenleri taşıyabilir. Hat 2008'den 2014'e kadar inşa edilmiş ve 26 Aralık, 2014'te açılmıştır.
Yüksek standartlı demiryolu,, yüksek performanslı demiryolu, yarı yüksek hızlı demiryolu veya orta hızlı demiryolu, konvansiyonel demiryolundan daha yüksek hız ve standartlara sahip olan ancak yüksek hızlı demiryolu olarak adlandırılacak kadar yüksek hız ve standartlara sahip olmayan şehirlerarası yolcu demiryolu hizmetlerini tanımlamak için kullanılan bir jargondur. Terim aynı zamanda planlamacılar tarafından, yüksek hızlı demiryolu ağlarını oluşturmak veya genişletmek için daha büyük çabalara alternatif olarak tren hızlarını artırmak ve seyahat süresini azaltmak için artan demiryolu iyileştirmelerini tanımlamak için kullanılır. Bazı ülkeler bunun yerine orta hızlı tren veya yarı yüksek hızlı tren terimini kullanır.
Demiryolu taşımacılığı, Çin'de uzun mesafe taşımacılığının önemli bir şeklidir. 2024 yılı itibarıyla ülkede 159.000 km (98.798 mi) fazla demir yolu hattı vardı ve bu, dünyanın en uzun ikinci ağıydı.