2004年12月，中国首条跨海铁路粤海铁路通道正式开通客运，结束了海南与大陆不通铁路的历史，使多少世纪来一直孤悬海外的海南岛与大陆有了直接的通道。那火车上如何通过轮渡进出海南岛的呢？主要靠4艘万吨级火车轮渡船。
整列火车在进入港站到发场前，需要重新编组，每组的长度根据火车轮渡的长度而定。随后将渡船的船舱尾门打开，使船舱钢轨与栈桥相连，形成火车通行的轨道。
当火车车厢全部进船后，工人们用绑扎链和千斤顶，把每节车厢固定，保证渡船航行中的稳定性。等到渡轮到岸，再用同样的方法将火车车厢送上岸，火车就完成过海了。
而在火车上船之前，港站调度员需要将火车的配载信息，包括上船顺序、各股道载重、总载重、车厢型号、运送的物品等信息，详细传递给渡船水手，水手根据实际情况，合理安排渡船配重。
目前，粤海火车轮渡主要靠4艘万吨级火车轮渡船，以第一艘粤海铁1号为例子，排水量为13000吨，载重量是4080吨，设计最小航速为每小时15海里，总造价2.1亿元。
过海的火车将被拆成四组“乘坐”渡轮。主甲板可以载14米长、80吨重的货运列车车厢40节，或每节车厢长为26.5米的客列18节，从左到右依次的装停是“四五五四式”排列。火车旅客总数最多1360人。
渡船安装了世界最先进的英特灵减摇抗横倾系统，即使在八级风浪中也可平稳运行。由于其横倾度在正负0.5度之间，因此火车在上下船时是基本平稳的，即使是火车甲板一侧的铁轨上只有一列火车，渡船也不会倾斜。
渡轮的安全设计有周密的考虑和安排。渡轮里除了有高达1.5米的不锈钢防护栏外，在主甲板和汽车甲板的后半部都有用来安装救生装置的铁架，还建有16个安全撤离通道，方便旅客疏散；渡轮上的火车、汽车甲板安装了9部摄像机，严密“监视”着船里或船外的一举一动；此外，在火车甲板顶部、汽车甲板周边，还安装有数十个消防水龙头，万一发生火灾，水龙头便可向船的每一角落喷洒出强大的水柱，及时将火扑灭。
