火車有100多年的歷史。最早的火車是英國人斯蒂芬森在1814年制造的。到1825年，他制造的“動力”1型機車創造了當時陸地旅行的最高速度，每小時24公裏。在接下來的幾十年裏，火車逐漸成為壹種重要的交通工具。歐洲國家和美國開始大規模修建鐵路，人類進入鐵路時代。火車和鐵路的出現使人們能夠更快地進行長途旅行，更容易從很遠的地方獲得所需的物資，並將產品運輸到很遠的地方出售，這大大促進了生產的發展，提高了人民的生活水平。
在火車發展的早期，火車的動力主要由機車上的蒸汽機提供，而機車必須攜帶蒸汽機所需的煤和水。這種機車被稱為蒸汽機車。隨著時代的發展，現代火車不再使用笨重低效的蒸汽機，而是使用內燃機或電動機發電。這種機車分別稱為內燃機車和電力機車。
內燃機車有內燃機車和燃氣輪機車兩種，都是靠自身攜帶燃料，內燃機產生的動力通過傳動裝置帶動列車前進。電力機車依靠沿鐵軌修建的輸電線路輸送電能，利用電動機發電，具有控制方便、速度快、汙染小等優點。電力機車除了在地面上行駛，還用於壹些城市修建的地下鐵路的牽引。
鐵路是專門為火車建造的。鐵軌鋪設在枕木上，可以將列車通過時產生的壓力均勻地傳遞到地面。軌道的橫截面為工字形，既有足夠的強度，又節省材料。火車的轉向也是由鐵軌引導的。
中國第壹臺蒸汽機車是1881年唐山造的。以詹天佑為代表的中國早期鐵路建設者為中國鐵路運輸做出了不朽的貢獻。目前，我國可以自行設計、生產和維修各種機車，結束了1988年制造蒸汽機車的歷史，進入了內燃機車和電力機車並存的牽引列車時代。
目前，世界上的火車已經主要由內燃機車或電力機車牽引，火車的運行速度也有了很大的提高。最先進的磁懸浮列車是利用磁力將列車懸浮在軌道上，最高時速可達500公裏以上，而且還會繼續提高。雖然汽車和航空運輸在今天有了很大的發展，但是火車仍然占據著不可忽視的地位。