用一句話概括火車票票價的計算規則就是：火車票票價等於分段線路上每段基價×里程總和，並根據線路情況適當的給予折扣或者上浮或者遞遠遞減，並附加一定的其它費用，實際情況以官方公佈的票價表為準。
火車票價與運行時間無關，與停站個數無關。
這裏要抽出幾個關鍵詞：基價、里程、分段、折扣、上浮、遞遠遞減、其它費用、票價表。
一、基價
基價是由線路和車輛等級(運行速度)共同決定的，引用這裏高鐵與動車的關係 價格問題? - 中國鐵路我的回答：
如果車體允許最高運營速度大於等於線路最大運營速度，則基價以線路速度為基準計算;
如果車體允許最高運營速度小於線路最大運營速度，則基價以車底速度為基準計算;
在 200km/h 的速度下，一等座基價大概是0.37 元 / 公里，二等座基價大概是0.30 元 / 公里;
在 300km/h 的速度下，一等座基價大概是0.74 元 / 公里，二等座基價大概是0.46 元 / 公里;
如果線路等級低於 200km/h，一般情況下按 200km/h 計算。
如果線路等級是 300km/h(如京滬、京廣高鐵)，G 車跑 300km/h 的速度，二等座按 0.46 元 / 公里收費，D 車跑 200km/h 的速度，二等座按 0.30 元 / 公里收費。如果線路等級是 200km/h(如杭福深客運專線寧波東以南)，G 車 D 車都跑 200km/h 的速度，二等座都按 0.30 元 / 公里收費。
舉例：
G131 次，濟南西 - 曲阜東區間，全程按照 300km/h 標準收費，里程 129 公里，計算票價應為 0.46*129，約 59 元，實際票價 59.5 元;
D257 次，濟南西 - 曲阜東區間，全程按照 200km/h 標準收費，里程 129 公里，計算票價應為 0.30*129，約 39 元，實際票價 39.5 元;
G326 次，廈門北 - 泉州區間，線路等級是 200km/h，雖然是 G 字頭，但全程按照 200km/h 標準收費，里程 71 公里，計算票價應為 0.30*71，約 21 元，實際票價 20.5 元，同區間的 D 字頭車與 G 字頭車同價，因為線路等級相同，車速也相同。
以上為關於基價的定義。
二、里程
里程是指線路計價里程，需要特別指出的是，計價里程不一定等於實際線路長度，而是鐵路內部使用的一張里程錶查表得出的，有時候里程錶並不等於實際里程數。
武廣高鐵開通時，曾經把高鐵里程數按照京廣鐵路的舊車站的里程數計算，但武廣高鐵實際里程比京廣鐵路舊車站之間的里程要短，所以實際上是多收費了，這個問題後來得到了修正。
甚至鐵路里程表裏會有一些虛擬的里程，比如曾經有些車以武津線計價，但這條線並不實際存在的，它這是為了計算方便把京津城際 + 聯絡線 + 京滬線拼接在一起，但里程特別長，導致當時有少量的京津城際車的票價是其它車的票價的 2 倍多，後來終於改掉了這些錯誤的票價。
目前，所有的里程數都以鐵路部門公佈的《客運運價里程錶》為準。
三、分段
當一趟車跨越不同的線路時，可能會有不同的運行速度，此時票價一般是兩段線路分段票價之和，不同區段的票價分開計算。
比如前面説的 G 326 次，全程是廈門北 - 北京南，其中廈門北 - 福州區間按 200km/h 基價計算，福州 - 北京南(走合福 - 京滬高速)以 300km/h 基價計算，全程票價是 71.5+719=790.5 元。
類似跨線車還有北京南 - 青島的 G 車，北京南 - 濟南區間以 0.46 計價，濟南 - 青島區間以 0.30 計價。
四、折扣
火車票是會打折的，看這裏我的回答：為什麼飛機票價隨時浮動，而火車票價不能隨着需求漲跌? - 軌道列車，我自己就買過很多，常年打折的票包括京哈之間的 D/G 車，滬寧城際等。具體折扣比例看各地的情況，沒有特別統一的標準。
折扣與遞遠遞減不是同一個概念，遞遠遞減的車票上沒有“折”字。
五、上浮
有折扣，就有上浮，目前我瞭解的上浮最多的就是廣鐵集團，廣深區間的車票價比其它地方同速度同距離的票價要高很多。甚至如果有其它過路車經過這一段，這一段的票價也可能會上浮，可以理解為多收過路費，並且有些普速車也不能倖免。
所以廣鐵又有搶鐵的説法。
除廣鐵外其餘線路很少見到票價上浮的情況。
六、遞遠遞減
如果乘車裏程非常長，那麼隨着距離的增加，票價的基價會有所降低。
以北京 - 廣州的 G65 次為例，全程都是 300km/h 的線路：
北京西 - 石家莊，128.5 元，281 公里，0.46 元 / 公里
北京西 - 鄭州東，309 元，693 公里，0.45 元 / 公里
北京西 - 武漢，520.5 元，1229 公里，0.42 元 / 公里
北京西 - 長沙南，649 元，1591 公里，0.41 元 / 公里
北京西 - 廣州南，862 元，2298 公里，0.38 元 / 公里
但並非所有線路所有車次都遵循這個原則，比如上海虹橋 - 成都東的 D636 次，就不符合遞遠遞減的原則：
到南京南，95.5/311 => 0.307
到合肥南，156.5/468 => 0.334
到漢口，262/827 => 0.317
到宜昌東，347.5/1119 => 0.311
到重慶北，509.5/1672 => 0.304
到成都東，606/1985 => 0.305
目前能稍微總結出點規律的是大部分 G 車都按遞遠遞減的規律計價，大部分 D 車都沒有。但具體情況最好看官方公佈的票價。
七、其它費用
其它費用裏包括客票發展基金(有些地方叫紙張費)之類的，一般都在一元左右。
八、票價表
票價表是實際的執行票價，所有線路的票價中最終都是查表得出而的，基價×分段里程的算法只是鐵路部門在定價過程中的參考，實際購票時仍然按照票價表為準。
京滬高鐵早期的票價表是這樣的：
由於保險費的扣除，所以現在的票價已經不是這個表裏的價格了。
由於不再收取保險費導致票價下降，某些路段會出現分段購票價格小於整段票價價格的情況，比如徐州東 - 蚌埠南區間，票價是 69.5 元，但徐州東 - 宿州東是 29.5 元，宿州東 - 蚌埠南是 69.5 元，分段買比買全程少 5 毛錢，這種情況在其它線路上也有。
所以最終票價如何，仍然需要以官方公佈為準，民間的計算只是參考。