地铁是查理斯发明的。
查理斯1809年3月出生在英国伦敦一个工人家庭。他大学毕业后，成为了一名法官。
当时，伦敦交通十分拥挤，在窄小的马路上人头攒动，遇到马车通过，整条马路就被堵得水泄不通。这极大地影响了居民的工作和生活。为此，伦敦政府决定向市民广泛征求改善交通的意见。
查理斯是一个十分热爱社会事业的人。他当上法官后，每年都要处理很多因车辆拥挤引起的纠纷和事故。他与许多市民一起，积极地投入到为解决交通拥挤而为政府献计献策的行列中。
有一个时期，查理斯常常站在伦敦街头，注视着那些穿梭往来的马车。他想：马车载人少，而且行走速度慢，自然容易引起交通堵塞。要是城市的交通工具是火车，那该有多好啊！可是，火车又怎么能跑进城市呢？为了能让火车跑进城市，查理斯寝食不安。有一次，他在半夜起床上卫生间，发现墙角边有一个老面，酿-I[删墙外，有-R老鼠正在洞面舰巾。魏斯轴自主地说:“老鼠真厉害，不但能在地上活动，还能在地下跑……”这时，査理斯迸发出一束智慧的火花。他突然想到:要是火车开进城市，虽无法在地面上跑，但能不能让它转入地下行驶呢？
1847年，当查理斯经过缜密的分析，确认“让火车入地”是一个大胆而又可行的设想后，他毅然辞职不再当法官了，独自在家专心致志地开始设计在城市开挖地下铁道的方案。经过3年的努力，1850年，查理斯正式向伦敦政府递交了在城市修建地下铁道的建议方案。办事拖沓的伦敦政府，经过马拉松式的论证，于1856年才正式采纳了查理斯的建议方案。
世界上首条地下铁路系统是1863年英国开通的「伦敦大都会铁路」（MetropolitanRailway），其干线长度约6.5千米。由於当时电力尚未普及，所以此地下铁路须用蒸汽机车牵引，又因机车释放出的废气对人体有害，所以当时的设计师脑洞大开，隧道每隔一段距离便要有和地面打通的通风槽。
到了1870年，伦敦开办了第一条客运的钻挖式地铁，在伦敦塔附近越过泰晤士河，但这条铁路并不算成功，在营运数个月後便因新通车的伦敦塔桥取代了大部分的旅客运量而废线。现存最早的钻挖式地铁则在1890年开通，亦位於伦敦，连接市中心与南部地区。最初铁路的建造者计划使用类似缆车的推动方法，但最後用了电力机车，使其成为第一条电动地铁，同时早期在伦敦市内开通的地铁在1906年全数电气化。就英国其他城市而言，英国利物浦市於1886年亦开通穿越市中心并跨越默西河的地下铁路，并於1903年早於伦敦地铁率先实现了电气化，是世界上第一条实现电气化的地下铁路，但该地下铁路至今在行政和运营管理上尚未独立成城市地铁而仍属於英国国家铁路网的默西塞德郡通勤铁路。苏格兰城市格拉斯哥则於1896年年底开通地铁；纽卡斯尔市所属的泰恩-维尔郡於1980年开通运营地铁。
1896年，当时奥匈帝国的布达佩斯开通了欧洲大陆的第一条地铁，共有5公里，11站，至今仍在使用。法国的巴黎地铁在1900年开通，最初的法文名字「ChemindeFerMétropolitain」（法文直译意指「大都会铁路」）是从「MetropolitanRailway」直接译过去的，後来缩短成「métro」，所以很多城市轨道系统都称metro。俄罗斯的地铁也顺理成章，只是改用了西里尔字母，称为Метро。
中国第一条地铁是1971年开通的北京地铁。1965年7月1日，北京地铁一期工程正式开工，1969年10月1日完工并运营，1969年11月，因路线供电方式有缺陷，发生大火（无人员伤亡）。路线改造後1971年1月15日继续运营。上海地铁於1990年初开始兴建，到1993年开通第一条路线，目前已经成为世界上规模最大的地铁网路。
地铁，即「地下铁路」的简称，原本指在地下运行的城市轨道交通系统，但随著城市轨道交通系统的发展，地铁有时会因建造环境而将部分路线铺设在高架上。地铁是沿著地下铁路系统的形式逐步发展形成的一种用电力牵引的快速大运量城市轨道交通模式。
从专业角度讲，轻轨和地铁的区别并非轨道是否位于地下，而是编组：选用C型地铁列车并采用采用2～4卡编组列车的轨道交通路线称为轻轨。
