火车也称铁道机车车辆，是指须沿专门铺设轨道运行的运输工具总称。从火车的定义可知，火车与其它车辆的最大不同或根本特征为轮轨关系，并由此衍生出来一系列基本特点。

（火车轮轨关系）

火车运行过程中，车轮与钢轨为滚动接触（摩擦），且都是含碳量偏高的钢材，轮轨接触区材料变形较小，相应的车轮所受摩擦阻力小。

各种运输工具几乎全有操控方向的方向盘，唯火车通过其特殊轮轨关系实现自动过曲线而无需专人掌握运行方向，即自行导向。

（汽车与火车驾驶室对比）

以上两个特点决定火车头(机车)可以牵引多节车辆，也即可以编组、连挂后成列运行。

（旅客列车）

（货物列车）

（车钩连接形象图）

只能沿既定轨道行驶，且无法主动避让靠近它的物体，为了确保火车与沿线建筑物的安全，需要严格限制火车及沿线建筑物的外形尺寸，也即进行限界。

铁路基本限界由机车车辆限界和建筑限界组成。机车车辆限界是一个和线路中心线垂直的机车车辆的极限横断面轮廓图形。建筑限界是一个限制线路建筑物或设备距线路中心和轨面的最小允许尺寸的轮廓图形。

（铁路限界示意图）

来源: 大道至简 车行轨上