รถไฟที่วิ่งด้วยความเร็วสูงของญี่ปุ่น ได้ต้นแบบพัฒนามาจากรถไฟความเร็วสูง Siemens ของ เยอรมนี ญี่ปุ่นมีความต้องการที่จะสร้างรางรถไฟที่รองรับรถไฟที่วิ่งด้วยความเร็วสูง จึงได้สร้างทางรถไฟมาเพื่อรถไฟความเร็วสูงอย่างจริงจังโดยเฉพาะ เป็นประเทศแรกในโลก เนื่องจากภูมิประเทศของญี่ปุ่นจะเต็มไปด้วยภูเขามากมาย เส้นทางรถไฟที่มีอยู่ในขณะนั้นจึงมีความกว้างแบบแคบ คือ 1,067 มิลลิเมตร ซึ่งทำให้ต้องวางเส้นทางรถไฟที่คดเคี้ยวและรถไฟไม่สามารถเร่งให้มีความเร็วสูงกว่านี้ได้ ต่อมา ญี่ปุ่นมีความต้องการสร้างระบบรถไฟความเร็วสูงมากกว่าความต้องการสร้างของประเทศที่มีระบบรางรถไฟความกว้างมาตรฐานอยู่แล้วและญี่ปุ่นนั้นก็มีศักยภาพในการปรับปรุงระบบรถไฟให้ทันสมัยมากกว่า

ชินคันเซ็น เป็นเครือข่ายของรถไฟความเร็วสูงในญี่ปุ่นซึ่งดำเนินการโดย 4 กลุ่มบริษัทรถไฟญี่ปุ่น นับตั้งแต่ได้เปิดใช้โทไกโด ชินคันเซ็น ในปี ค.ศ. 1964 รถไฟคันนี้สามารถวิ่งด้วยความเร็ว 210 กิโลเมตรต่อชั่วโมง หลังจากนั้น เครือข่ายของระบบรถไฟนี้ก็ได้ขยายออกไปจนครอบคลุมพื้นที่สำคัญต่าง ๆ ของประเทศตามเมืองใหญ่ ๆ ในเกาะฮนชู เกาะคีวชู ความยาวเส้นทางรวม 2,459 กิโลเมตร โดยสามารถวิ่งด้วยความเร็ว 300 กิโลเมตรต่อชั่วโมง แม้จะเกิดแผ่นดินไหวหรือพายุไต้ฝุ่น ก็สามารถวิ่งได้ตามปกติ ในรางปกตินั้นรถไฟสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 443 กิโลเมตรต่อชั่วโมง (ทำการทดสอบในปี 1996) แต่สามารถเร่งความเร็วได้ถึง 581 กิโลเมตรต่อชั่วโมงซึ่งเป็นความเร็วสถิติโลกเมื่อวิ่งด้วยรางรถไฟแม่เหล็ก (แมกเลฟ) ในปี 2003