雖然電力機車出現時間較早，然而一直到20世紀60年代，人們才開始將目光轉移到它的身上。後來，電力機車便被大多數人使用起來。沒過多長時間，一躍成為鐵路機車家族中的佼佼者。
由於電力機車實用價值高，因此人們將其稱為神通廣大的“火車頭”。不僅如此，它與蒸汽機車比起來，有許多獨具的優勢：
其一，馬力大、載重量大、行駛速度快、爬坡勁頭足。例如，20世紀50年代末期，我國修築的第一條電氣化鐵路——寶（雞）成（都）鐵路，充分發揮了電力機車的優越性。這條鐵路途經的第一道關口就是氣勢雄偉的秦嶺，如果要翻過去的話，曾經用3台蒸汽機車拉載重為950噸的一列貨車上秦嶺時，如同老牛拉車一般，時速僅為18千米。下坡時，蒸汽機車依靠的主要是閘瓦製動，由於閘瓦在摩擦的過程中就會產生熱，若冷卻不及時的話，機車是難以製動住的。為了保證安全，蒸汽機車隻好減小其下坡速度，甚至有時或走或停，這樣一來，受熱的閘瓦就有足夠的冷卻時間了。後來，同樣數量的蒸汽機車被3台電力機車取代，載重量就可達到2400噸。上坡時，時速高達50千米，這與蒸汽機車在運貨量和速度方麵相比，二者均提高大約兩倍。當電力機車下坡時，則采用電阻製動，列車下坡時速高達40千米，既快捷又安全。
其二，電力機車使用的電能是“潔淨”的，不僅不冒黑煙，而且不揚灰渣，是一種環保機車。所以在通過長為幾千米的隧道時，旅客也大可不必擔心濃煙和熏人的廢氣，更不會被討厭的煤灰渣迷住眼睛或弄髒衣服。不僅如此，機車駕駛人員的環境也相當優良，既寬敞又明亮。
其三，電力機車容易操作，出車前無需做太多的準備，與蒸汽機車大不相同，既不用裝煤，也不用加水，更不需要加油。因此對於那些缺水的沙漠地帶以及氣候寒冷的地區，隻要有電力供應，列車就能夠晝夜不停地行駛前進。
其四，電力機車使用的電能，能夠由多種物質發電，例如煤炭、石油、水力、核能、天然氣、地熱、太陽能等，所以其能量來源比蒸汽機車和內燃機車要多得多，同時效率也較高。對於蒸汽機車來說，熱效率僅有7%；對於熱效率較高的內燃機車來說，也僅為28%；對於采用火力發電的電力機車而言，其效率為30%，如果用水力發電，熱效率就可達到60%～70%。
由於當時石油被大量開采，價格低廉，所以世界各國都在研製和使用內燃機車，而忽視了電力機車。後來，在20世紀70年代，由於發生了世界性的石油危機，中東石油生產國紛紛提高了價格，電力機車又受到了人們的青睞。沒過多久，電力機車便被普遍采用了。電力機車在歐洲各國發展較快，例如瑞士、荷蘭等國研製的電力機車和供城市交通使用的有軌電車，而日本成功研製了一種交直流兩用電力機車，用起來非常方便。
對電力機車的使用，我國也非常重視，不僅建成寶成鐵路電氣化線路，而且還修建了多條電氣化線路，在這樣的情況下，機車的運載量也就大大的提高了。不僅如此，我國還成功研製成了“韶山”型電力機車，已投入使用，且性能良好。
近年來，許多國家已成功研製成了萬匹馬力的電力機車，火車的時速一下子超過了200千米。現如今，有的國家在研製馬力為14000的大功率電力機車。如果研製成功的話，會進一步提高火車的速度。如此看來，電力機車的發展前景極為廣闊。
對於大多數的電力機車，其結構原理大多是從接觸網獲取電能，再利用牽引電機驅動機車，屬於非自帶能源式的機車。
一般情況下，電力機車可分為以下四類：
其一，直流電力機車。
在我國，這種機車應用最為廣泛，例如城市電車、地鐵、鐵道運輸等方麵，但由於受接觸網電壓的製約，機車功率也會受到一定的影響。
其二，單相低頻交流電力機車。
大多數此類機車采用單相整流子牽引電機，主要問題是整流要求較高，需要采用較低的供電頻率，如十六又三分之二赫茲或25赫茲的此類機車雖然在歐美國家有所應用，但需要專門設立發電廠和變頻裝置。
其三，單相工頻交流電力機車，也稱整流器式電力機車。
我國普遍采用此種機車，例如韶山1型、韶山3型等。
其四，不僅如此，還有其他類型。例如采用直流電力牽引電機的機車——韶山2型等。