电气化铁路就是设有牵引供电系统，以电力列车作为列车牵引动力的铁路。
铁路最初发明时是采用蒸汽机车作动力的。直到1879年，世界第一条电气化铁路才在德国柏林建成。以后随着科学技术的发展，电气化铁路在许多国家竞相出现。到20世纪80年代，全世界的电气化铁路总里程已达16.5万千米，占世界铁路总里程的13%。而德国、日本、法国的电气化铁路已占本国铁路总里程的1／3，但却能完成运量的3／4。
显然，电气化铁路比传统的蒸汽机或柴油机为动力的铁路相比，有明显的优越性。
首先，它的运输能力大。一般来说，电力机车的功率都很大。一般要比内燃机或蒸汽机车大1倍左右。功率大，牵引力就大，就可以加大行车速度，提高运输能力。第二，它的耗能比较省。电力机车的热效率一般为20%～26%，要高于柴油机的20%和蒸汽机的6%～7%。第三，它的运营成本低。正是由于电力机车耗能低，检修维护费用低，使运营成本下降，尤其在长途运输时更为明显。第四，它的工作条件好，噪声、污染大为减少，操作简便。
但是，电气化铁路一般所需投资都比较大，所以它在应用上还不如传统的柴油机车和蒸汽机车为动力的铁路普遍。
电气化铁路使用电力机车为动力，那么它的电源从哪里来呢？电力机车上是不安装发电机的，它的电力由电力牵引供电系统提供。
这种供电系统由牵引变电所和接触网组成。来自发电厂的电能，经过牵引变电所变压后，向架设在铁路上空的接触网送电，而电力机车则是从接触网上取电，这有点类似于城市中运行的有轨电车，然后驱动电力机车前进。
牵引供电的制式有直流制和交流制两种。鉴于直流制的供电电压难以继续提高，已有被交流制取代的趋势。中国的电气化铁路一开始就采用了交流制。
修建一条电气化铁路，沿线要建许多牵引变电所，单线铁路每60千米就要建一座，双线铁路每40千米就要建一座。由此也可以看出，电气化铁路造价之大。
中国修建的第一条电气化铁路是1961年8月建成的宝成线的宝鸡至凤州段。到1984年已累计建成电气化铁路3500千米。
新铺通的南昆铁路，被大西南人民称之为世纪之梦。南昆铁路从海拔78米的南宁盆地上升到海拔2000多米的云贵高原，高差之大，在我国铁路建筑史上是绝无仅有的。还有，整个线路形成沟梁相间、桥隧相连的走势，沿线土层十分复杂，被称为“地层博览”、“地下迷宫”。光是为铺铁路所打通的隧道就有258条，总长194.6千米；修桥476座，总长79.8千米。其中许多座大桥、特大桥的高桥墩、大跨度、新结构具有全国领先水平。
南昆铁路这项国家重点工程，是沟通西南与华南沿海的一条重要通道，是云、贵、川出海的最佳、最近的途径。这条铁路，从1990年12月开工，6万铁路建设者攻难克险，终于铺通，圆了大西南人民的“世纪之梦”。