A Sinkanszen kifejezés szigorúan véve csak a vasúti pályát (a vasúti gerinchálózatot) jelöli, a rajta közlekedő vonatokat szuper expressznek hívják. A régebbi japán vasutakkal szemben a Sinkanszen normál nyomtávú, magas építésű vasúti pályája a települések felett átívelő, pillérekre épült római vízvezeték-rendszerre emlékeztet, a környezeti akadályokat nem megkerüli, hanem inkább alagutakkal és viaduktokkal átszeli.

A Sinkanszenen a közlekedést központilag irányítják, a pálya mentén nincsenek jelzőlámpák. A világ akkor leggyorsabb vonata, az alakja után lövedékvonatnak is nevezett szerelvény a japán főváros és Oszaka között teremtett összeköttetést a Tokaido vonalon, 515 kilométer hosszban. A Hikari Szuperexpressz a Tokió-Oszaka távolságot négy óra alatt, a minden állomáson megálló Kodama Szuperexpressz pedig 5 óra alatt tette meg. Az óránként 220 kilométeres sebességre képes, 1340 férőhelyes szerelvények a modern Japán egyik jelképévé váltak.

Az évtizedek során a Sinkanszen folyamatosan bővült, 1994-re már négy vonalat foglalt magában összesen 1800 kilométer hosszon. Szerelvényei évente csaknem 300 millió utast szállítottak (810 ezret naponta). A legforgalmasabb vonal a Tokió és Oszaka közötti Tokaido volt, amely naponta 362 ezer utast szállított, ezt követte a Tohoku (188 ezer), a Szanjo (187 ezer) és a Dzsoecu (73 ezer utassal). Ma már nyolc Sinkanszen-vonal működik, melyek Tokiótól északkeletre és nyugatra futnak. A hálózat hossza napjainkban meghaladja a 2500 km-t, a vonatok sebessége pedig néhol eléri a 300 kilométer/órát, bár ezzel óvatosan bánnak a nagy zajszennyezés, zajterhelés miatt.

A Honsu-Hokkaido vonalon található a világ leghosszabb vasúti alagútja, az 53,8 kilométeres Szeikan-alagút. A japán gyorsvasúti hálózat jellemzője a jó minőség, a hatékonyság és a pontosság, a vonatok nagyobb hiba nélkül teljesítik feladatukat. A Sinkanszen működésének eddigi évtizedei alatt egyetlen, halálos áldozattal járó baleset sem történt kisiklás vagy ütközés miatt (még földrengés és tájfun miatt sem). Sérülések és balesetek általában abból adódtak, hogy az ajtók rázáródtak az utasokra vagy csomagjukra, előfordult azonban, hogy öngyilkosok a vonat elé vetették magukat vagy kiugrottak a mozgó szerelvényből.

Az eddigi ritka kisiklások egyike akkor történt, amikor 2004. október 23-án földrengés volt a Dzsoecu vonalon, 2013 márciusában pedig egy mini Sinkanszen-vonalon ugrott le a sínpárról a szerelvény első két kereke a hatalmas hó miatt. Vonatok ütközésével járó baleset még nem történt a japán nagysebességű vasút fél évszázados történetében. A "lövedékvonat" vagy "golyóvonat" példája nyomán több országban átértékelték a vasút szerepét, a németek, az olaszok, a franciák, újabban a kínaiak is különböző rendszerű szupervonatokat építettek.

2013. március 16-án adták át Japánban az addigi leggyorsabb Sinkanszen-vonatot, mely óránkénti 320 kilométeres végsebességre képes. Az E5 típusjelzésű szerelvény Tokió és a Honsu sziget északi csücskében fekvő Aomori közötti vonalon közlekedik, a 714 kilométeres távot 2 óra 59 perc alatt teszi meg. A vonalat üzemeltető keletjapán vasúttársaság (JR East) közlése szerint a Hajabusa elnevezésű szerelvények a francia TGV vonatok mellett a világ leggyorsabban közlekedő vasúti járművei. Japánban már tesztelés alatt áll az új szupervonat, amely 500 km/óra sebességre is képes: a szerelvény nem hagyományos síneken közlekedik, hanem mágneses lebegtetéssel halad. Az úgynevezett maglev indítását 2027 re tervezik a Tokiót és Nagoját összekötő vonalon.