電氣化鐵路，亦稱電化鐵路，是用電力機車作為牽引動力的鐵路。電氣化鐵路的牽引動力是電力機車，但機車本身並不帶能源，所需要的能源由電力牽引供電系統提供。牽引供電系統主要是指牽引變電所和接觸網兩大部分。變電所一般設在鐵道附近，它將從發電廠經高壓輸電線送來的電流，輸送到鐵路上空的接觸網上。接觸網是向電力機車直接輸送電能的設備。我們可以看到，沿著鐵路線的兩旁，架設著一排支柱，上面懸掛著金屬線，這些金屬線就是接觸網。電力機車利用車頂的受電弓從接觸網獲得電能，從而牽引列車運行。
牽引供電制式按接觸網的電流制分為直流制和交流制2種。直流制是將高壓、三相電力在牽引變電所降壓和整流後，再向接觸網供直流電，這是發展最早的一種電流制，到了20世紀50年代以後就很少再使用了。交流制是將高壓、三相電力在變電所降壓和變成單相後，再向接觸網供交流電。交流制供電電壓較高，發展很快。我國電氣化鐵路的牽引供電制式從一開始就是採用的單相工頻（50赫）25千伏交流制，這一選擇非常有利於今後電氣化鐵路的發展。
和傳統的蒸汽機車或柴油機車牽引列車運行的鐵路相比，電氣化鐵路具有運輸能力大、行駛速度快、消耗能源少、運營成本低、工作條件好、維修少、汙染少等優點，因此它在技術和經濟上均佔有明顯的優越性。
電氣化鐵路自問世以後發展非常迅速，很多國家已形成以電氣化鐵路為主的鐵路運輸業，大部分貨運量都是由電氣鐵路完成的。
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