Organizaci a řízení denní produkce železniční dopravy jednotně zajišťují dispečerské úřady zřízené útvary železniční dopravy.
Zatímco práce dispečerské železniční dopravy se v jednotlivých zemích liší, její hlavní náplní je provoz vlaků a přidělování vozů. Provoz vlaku se týká velení provozu vlaku, zatímco přidělování vozů se týká plánování a organizace nakládky a vykládky nákladních vozů a odjezdů vlaků, jakož i přizpůsobení dopravního proudu.
Velení vlaku je dispečerská práce prováděná za účelem zajištění včasné jízdy vlaků podle jízdního řádu vlaků. Příkaz k provozu vlaku implementuje jednotný systém příkazů vlakového dispečera, což znamená, že všechny příkazy a pokyny týkající se provozu vlaku může vydávat pouze-ve službě vlakový dispečer; příslušný personál vlakového provozu musí plnit příkazy výpravčího a uposlechnout příkazů výpravčího.
Každý úsek řízený vlakovým dispečerem se nazývá výpravní úsek a jeho délka se určuje podle intenzity dopravy, objemu nákladu a stavu vybavení úseku. Součástí dispečerského oddílu je obvykle jeden lokomotivní trakční oddíl. Na směrech s nízkou intenzitou provozu nebo na směrech vybavených automatizovaným vlakovým povelovým zařízením však může dispečerský úsek zahrnovat několik trakčních úseků; naopak trakční úsek může být také rozdělen na několik dispečerských úseků.
Vlakoví dispečeři průběžně dostávají informace o provozu vlaku ze svého přiděleného výpravního úseku pomocí výpravčích telefonů a vlakových vysílaček. Na základě skutečného provozu vlaku přijímají odpovídající provozní opatření k zajištění dodržování jízdního řádu vlaku. Úpravná opatření, která mohou vlakoví dispečeři přijmout, zahrnují: zrychlení provozu vlaků, změnu míst průjezdu nebo způsobu průjezdu, uspořádání vlaků jedoucích v opačném směru, slučování vlaků a přidávání přípojných vlaků. Příkazy k těmto úpravám jsou stanicím vydávány prostřednictvím plánů úprav vlakového provozu a jejich plnění je sledováno vyplňováním skutečných jízdních řádů.
