火車在鐵路的交匯站才有掉頭的可能，這完全是根據鐵路線路的佈置來決定更換牽引車頭時是否改變列車的執行方向。如果線路交匯處在你乘坐列車停站的前方是不用改變方向的，反之就要換方向，列車往回走一段距離再轉彎。例如京滬線在徐州和隴海線的交匯，隴海線在鄭州和京廣線的交匯。

簡單的說，車站是東西方向的，火車是東西方向來的，進站以後還要往北走，這個時候就要掉頭。火車掉頭和其他交通工具不一樣，只需要在原來的尾部掛上機車，開起來就掉頭了，只是原來的頭變成了尾，尾變成了頭，這叫折角轉向，明白了嗎？

這個問題貌似簡單，卻很有趣。

正如已經有答友指出的原因，即火車掉頭是因為行駛方向轉向。而火車轉向的方式與汽車不同，不是轉動輪胎，而是靠線路、靠道岔，逆行以後分道，迂迴著漸漸達成。

比如從上海開往太原的高鐵，在鄭州進站以後本來是南向，再開車卻變成了北向，一百八十度轉彎，向北而去。這這趟車到了石家莊以後，本來是北向，但是再啟動，還是要掉頭向南，走出去一段以後才由道岔分道，向西而去。

當然高鐵的掉頭，已經不是原來火車頭拉著火車車廂跑的那種火車意義上的掉頭了，它只需要轉座椅，讓乘客順著行駛方向乘坐即可，列車本身是可以按下安寧就可以逆向行駛的。

除了這種我們常見的掉頭原因外，還有一種掉頭是因為車站的設定。這在歐洲的火車站尤其是大站比較常見，因為他們採用開放式車站，又儘量不修天橋，所以就將車站站臺搞成船舶碼頭式。就是所有的列車開進來都是頭向裡的，到了站臺上就到了路線的盡頭，不能再向前了。再開車只能向後，掉頭回行。開出去以後由道岔控制，分出不同方向，與輪船不同的航向是一個道理。

我們的火車站設計一般都是透過式的，一般很少會因為這個原因掉頭。