为了减少高速运行时轮轨之间动作用力，减轻簧下质量是重要措施之一。因车轮约占轮对质量的1/3，所以实现车轮的轻量化成为必然。为能使车轮轻量化，虽然可以选择减少轮径来实现，但随着轮径的减少，会加大轮轨接触应力，增加轮轨磨耗并在运行里程相同的条件下，还将会加速车轮、轴承的疲劳损伤。所以，一般采用的方法是维持轮径不变而减小车轮质量。
高速车辆轻型车轮结构的主要特点是：采用薄轮辋（厚约为50mm）、薄辐板（一般最小在9～15mm左右）、薄轮毂（厚约30mm左右）；采用适用于高速运行的踏面外形，如UIC的S1002采用设计合理的辐板外形，如双曲形，双波纹形，大圆弧形等，并均为圆弧连接。另外，设计高速车辆时，要对车轮的加工精度及质量均衡性提出更高要求。如在UIC标准中规定的车轮允许的静不平衡值与运行速度V之间关系为：80＜V≤120km/h时为125gm；120＜V≤200km/h时为75gm；V＞200km/h时为50gm。