電力機車分為直流和交流兩種，機車內裝有電動機，利用電力使車輪轉動起來。它的機械構造比內燃機車簡單，購買、保養的價格都較低，而且功率大。電力機車的工作效率高，沒有汙染。在電力資源豐富的國家，例如日本，電力機車就占絕對優勢。用煤做一次能源，進行火力發電，有30％的熱能可以轉變為電能，而電力輸送及電機工作的效率都很高，所以電力機車的能源利用率高，遠遠大於蒸汽機車的利用率，因此，應用電力機車可以節約能源。
電氣化鐵路的建設要設置變電所、電網，這些設備要花很多錢。盡管如此，發展電氣化鐵路仍是世界鐵路發展的主導潮流。
近些年以來，隨著時代的進步，越來越多的新技術、新發明被應用到鐵路機車的改進與革新上，一批新型機車相繼湧現出來。
早在1966年10月，法國就率先將飛機發動機應用到鐵路機車上，並取得了成功，從而誕生了世界上第一輛燃汽輪機機車。1967年，法國又研製出了第一輛功率為1380千瓦的TGS燃氣輪機機車，它功率大，在高寒、幹旱地區使用這種機車十分適合。
除了改進動力係統外，科學工作者們還從其他的角度另辟蹊徑，研製新型火車。如氣墊列車和磁懸浮列車就是代表之作。一般機車是利用車輪與鋼軌之間的摩擦力來牽引列車的，當速度超過某一值時，再提速度就很困難。因此，從20世紀60年代開始，人們就研究了氣墊和磁懸浮列車的可行性，到20世紀70年代末期，國外又出現了擺動式列車以保證高速時乘坐舒適。
科學技術的發展是沒有止境的，我們相信隨著時間的推移，將會有更多的更先進的新型機車出現。
交通信號的發明
自從有鐵路以來，就出現了為沿某段軌道行駛的列車顯示是否安全的信號了。
1868年，發明家J·P·奈特產生了將這些信號應用在道路的想法。他在倫敦的議會大樓外設置了第一個交通信號。它們像鐵路信號一樣有一個傾側臂，並且將紅色和綠色的煤氣燈組合起來供夜晚使用的。然而，當某個信號燈發生爆炸並炸死了一名警察後，這個計劃就告吹了。
由於汽車的發明以及交通量的不斷增加，交通信號日益成為一種需要，特別是在美國。20世紀初，阿爾弗雷德·貝尼施開發出一種紅綠燈係統，並且在俄亥俄州的克利夫蘭進行了第一批安裝。4年後，在設置於紐約的交通燈上又增加了第3種顏色—琥珀色。1925年，交通信號重新出現在英國。
自動信號很快被開發出來。1926年出現了用定時器加以控製的燈。6年以後，又采用了由交通行列本身通過道路上的壓力墊而進行操作的信號。
現代交通信號常常由電腦來控製。電腦與道路底下的交通檢測器相連接，監視交通流量並測算出改變燈光的最佳時間。
高架鐵路
你知道為什麼修建高架鐵路嗎？它是為了既保持鐵路筆直，同時又不破壞城市既有的交通體係和建築的完整性而設計的鐵路。
早在1868年，美國建成世界上最早的鋼鐵結構主柱式高架鐵路。
美國人在街道上架起鋼鐵結構的主柱，在上麵搭橋鋪設鐵路，形成路上有橋，橋上有路的獨特風格。
1885年，美國芝加哥首先建成電氣化高架鐵路，於是就逐步形成了大規模高架鐵路係統。不久，紐約市也建成了大範圍高架鐵路網。
作為一項長期的市政服務設施計劃，歐洲許多城市，如德國的柏林、漢堡，瑞典的斯德哥爾摩，西班牙的馬德裏等也建有高架鐵路。
從20世紀70年代起，城市鐵路高架空中更是方興未艾，逐漸形成了頗具特色的城市“空中交通線”。
日本十分重視高架鐵路的發展，它是世界上建設高架鐵路最多的國家，而且多為獨軌跨座型和懸空型高架單軌車。
這些高架鐵路的建設，有效地解決了眾多道口的交通阻塞問題。其中東京—大阪—博多之間建成的新幹線鐵路，全長1000千米，其中高架鐵路長208千米。
目前，世界上最快而又安全的單軌高架鐵路是日本的羽田—濱鬆町鐵路。在這條鐵路上行駛的列車，每3輛編成一組，每次可載乘客200人，最高時速為80千米。