各國鐵路在長期運營實踐中逐步形成了鐵路運營理論。日本和歐美等國鐵路的運營管理理論，主要包括客運管理、貨運管理和行車管理等方面。蘇聯(lián)把鐵路運營理論稱為鐵路運營科學(xué)，包括鐵路行車組織、商務(wù)和貨運工作組織、裝卸作業(yè)機械化、鐵路冷藏運輸組織、車站和樞紐設(shè)計等科目。中國把鐵路運營理論稱為鐵路運輸組織理論，包括鐵路行車組織、鐵路貨物運輸組織、鐵路旅客運輸組織、車站和樞紐總體設(shè)計等。鐵路運營理論，作為一門科學(xué)，旨在研究鐵路運輸生產(chǎn)活動的合理組織和科學(xué)管理。它是建立在研究鐵路運輸生產(chǎn)活動規(guī)律和綜合運用鐵路各種運輸技術(shù)設(shè)備的基礎(chǔ)上，運用數(shù)學(xué)、物理的方法，對鐵路運營的各個方面、各個環(huán)節(jié)、各個工序進行定性和定量的分析，并經(jīng)過各種可能方案的比選，尋求優(yōu)化的客運、貨運和行車工作的方式方法，用以指導(dǎo)運營實踐。鐵路運營理論的發(fā)展趨勢是借助電子計算技術(shù)和系統(tǒng)工程理論等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成就，力求對鐵路運營活動進行定量的、動態(tài)的、系統(tǒng)的研究，制定相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，為實現(xiàn)鐵路運營工作的化和逐步實現(xiàn)鐵路運營工作綜合自動化提供理論依據(jù)。