A principios de 2008 existen en todo el mundo unos 1.700 trenes capaces de alcanzar como mínimo velocidad de 250 kilómetros por hora, y están circulando por líneas de Japón, Corea del Sur, Taiwán, España, Alemania, Francia, Holanda, Bélgica, Suiza, Reino Unido, Italia y Estados Unidos, y en este mismo año también los habrá en China, Rusia, Turquía. De estos trenes, un 60 por ciento se concentra en Europa, principalmente en Francia, Alemania y España y casi el 40 por ciento restante en Asia, principalmente en Japón, y próximamente en China.
Como características específicas de estos trenes hay que destacar que son autopropulsados, formados por composiciones fijas y bidireccionales; con un alto nivel tecnológico; un bajo peso por eje (entre 11 y 17 toneladas), equipos electrónicos de potencia; una gran aerodinámica; señalización en cabina, presurización, elevados niveles de seguridad combinando diferentes sistemas de frenado, y compatibilidad para diferentes infraestructuras (ancho, electrificación, señalización), etc. Dentro del conjunto de los trenes de alta velocidad conviven diversas generaciones de unos mismos modelos, que se diseñaron en periodos diferentes, y en consecuencia, con tecnologías diver-sas.
En Europa se consideran como trenes de primer generación a todos aquellos que se gestaron durante los años 80 y que fueron entrando en servicio durante esa década y principios de la de los noventa. Se trata de trenes que no superan los 300 km/h como velocidad punta comercial y entre los que se incluyen el TGV Sud-Este, el TGV Atlántico, el AVE de la serie 100, los ICE 1 y 2; el TGV Eurostar o el ETR 500 italiano, destacando básicamente tres grandes tecnologías: la francesa, la alemana y la italiana.

Una segunda generación de trenes europeos estaría formada por todos aquellos trenes que se han desarrollado desde mediados de los años 90 hasta ahora y que han comenzado a operar en servicio regular desde finales de la década pasada y en lo que llevamos de esta. Estos trenes presentan diferencias tecnológicas importantes respecto a las unidades de primera generación, y son capaces de superar el límite de los 300 km/h, alcanzando algunos de ellos los 350 km/h. Entre estos trenes se encuentran los de tecnología francesa fabricados por Alstom como el TGV Duplex, TGV Pos, AGV, Thalys, Eurostar, Acela norteamericano, CRH 5 chino, KTX coreano; los ICE 3 alemanes de Siemens que han sido vendidos a España (serie 103), Rusia y China; y los trenes construidos por Bombardier (Serie 102 y 130 española y CRH 1 chino). Asimismo merece una mención especial los trenes desarrollados por la empresa española CAF aptos para velocidades de 250 km/h que en España han recibido la denominación de serie 120 y que también han sido vendidos a Turquía para circular por su línea de alta velocidad entre Estambul y Ankara.
Por su parte la tecnología japonesa ha construido para su tráfico interno cerca de 450 trenes de alta velocidad, a los que hay que sumar su presencia en Taiwán y en China. Asimismo, este último país está desarrollando una nueva tecnología propia de alta velocidad con la que pretende hacer frente a las nuevas líneas que se van a abrir en los próximos años.

A continuación se recogen las diversas series de material de alta velocidad con que cuenta cada operador, y sus características técnicas.

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