隨著全球環境問題日益凸顯，低碳經濟已經成為人類發展的又一焦點。在減少二氧化碳排放過程中，交通運輸必將成為人類思考的一個重點，而鐵路也必將引起更多國家的注意和重視。2008 年《美國科學院學報》刊登的研究報告稱：汽車、輪船、飛機和火車使用燃料所釋放的氣體是目前造成全球變暖的主要原因之一，過去10 年，全球二氧化碳排放總量增加了13%，而源自交通工具的碳排放量增長率達25%。另有研究認為運輸業對二氧化碳排放的貢獻度為30%以上。

在運輸工具中，鐵路是最低碳環保的運輸方式。英國的研究機構認為，鐵路運輸中二氧化碳的每人每公里排放量是公路運輸的一半、是國內短途航空的四分之一。我國鐵路運輸外部成本是公路的1/11，貨運成本則是1/25。

據日本對各種運輸方式的二氧化碳排放比例調查結果表明，小轎車52%、貨運汽車31%、航運6%、鐵路3%、航空3%、其他5%。在運輸方式中，公路和航空運輸耗油量大，而鐵路是耗油量最少的運輸方式，測算表明，在等量運輸下，鐵路、公路和航空的能耗比為1.9：3：18.6。我國公路的平均能耗是鐵路的5-10 倍，美國是3 倍。

從減排的效果來看，以我國為例，由國家鐵路運輸企業能源消耗折算標準煤數據變化表明，08 年我國鐵路單位運輸工作量綜合能耗5.6 噸標準煤/百萬換算噸公里，同比減少3.1%。從2003 至2008 數據表明，我國鐵路運輸工作量單耗呈現了逐年減少的趨勢。研究表明，在2008 年之前的十年中，歐盟大部分工業領域都做到了成功減排，但交通工具碳排放量卻在此期間增加了21%。這一方面是由于汽車、航空減排難度大；另一方面是由于公路與航空運輸的快速發展。同時，這也更加凸顯了鐵路運輸的低碳優勢，鐵路必將被更多的國家所重視，鐵路的發展前景也必然更加廣闊。