Tàu hoả là phương tiện có thể di chuyển với tốc độ rất cao , nhưng có trọng tải nặng , không thể đi chệch khỏi đường ray và cần một khoảng cách lớn để dừng lại . Cho dù vận tải đường sắt được coi là một trong những hình thức vận chuyển an toàn nhất , vẫn có khả năng xảy ra tai nạn . Trong đó , các vụ tai nạn có thể xảy ra khi tàu trật bánh , va chạm với tàu khác hoặc các phương tiện lưu thông , người đi bộ ở các điểm giao cắt ngang . Các vụ tai nạn đường sắt khi xảy ra thường có những thiệt hại và thương vong lớn . Do đó , các nước trên thế giới đều rất chú trọng các biện pháp an toàn để ngăn ngừa sự cố xảy ra thông qua các quy tắc hoạt động nghiêm ngặt , ví dụ như tín hiệu đường sắt và khoảng cách an toàn tại các điểm giao cắt . Các quy tắc về chuông hoặc còi cảnh báo về một đoàn tàu đang lưu thông cũng như tín hiệu theo dõi khoảng cách giữa các chuyến tàu cũng là điều vô cùng quan trọng . Đâm va với phương tiện đường bộ ở Mỹ xảy ra hàng ngàn vụ mỗi năm , giết chết khoảng 500 người . Tuy nhiên , đây là nguy cơ có thể khắc phục được . Anh là một trong những quốc gia làm rất tốt điều này khi chỉ có khoảng 30 vụ tai nạn mỗi năm , gây thương vong khoảng 12 người . Một yếu tố quan trọng để đảm bảo an toàn là cách ly đường tàu ra khỏi khu dân cư cũng như đường lưu thông của các phương tiện khác .
Để hạn chế nguy cơ xảy ra tai nạn , các tàu cao tốc Nhật Bản chỉ chạy trên các tuyến đường sắt chuyên dụng và tách biệt với các tuyến đường lưu thông của phương tiện khác .