Đường cao tốc hay đường có kiểm soát lối ra vào (như trong tiếng Anh được viết là Controlled-access highway) là một loại xa lộ được thiết kế đặc biệt cho xe cộ lưu thông ở tốc độ cao với tất cả các chiều lưu thông, lối ra vào có điều khiển. Loại đường này được biết với nhiều tên gọi khác nhau khắp thế giới trong đó có Autobahn (Đức), autopista (các nước nói tiếng Tây Ban Nha), autoroute (các nước nói tiếng Pháp), autostrada (Ý), autosnelweg (Hà Lan và Bỉ), freeway, expressway (Hoa Kỳ), motorway (Vương Quốc Anh),...Có thể thấy là các thuật ngữ này hầu hết không đưa yếu tố tốc độ cao để đặt tên cho loại đường này mà đều giống nhau ở chỗ phản ảnh công năng của đường là dành cho xe ô tô. Thế nhưng, các nước như Trung Quốc, Nhật Bản và cả Việt Nam lại đưa yếu tố tốc độ cao và đặt tên cho loại đường này. Trung Quốc gọi là 高速公路(Gāosù gōnglù, cao tốc công lộ), Nhật Bản là 高速道路 (Kōsoku dōro, cao tốc đạo lộ), còn Việt Nam gọi là đường ô tô cao tốc hay thông thường được dùng tắt là đường cao tốc.Đường cao tốc cho phép dòng lưu thông không bị cản trở vì không có đường giao cắt cùng mức với các hệ thống đường bộ thông thường khác hoặc với đường sắt nên không có xung đột khi chạy xe, hay nói cách khác, xe luôn chạy theo đường một chiều. Các tuyến đường bộ hay đường sắt khi giao cắt với đường ô tô cao tốc phải đi khác mức, tức là chui xuống dưới hay vượt lên trên con đường này. Xe cộ ra vào đường cao tốc bằng các làn tách, nhập dòng xe dẫn đế các lối ra, vào (ramps) cho phép sự thay đổi tốc độ lái xe giữa đường cao tốc và đường thông thường. Trên đường cao tốc, hai chiều lưu thông được tách ra bằng dải phân cách ở giữa (Ví dụ như một dải đất trồng cây cỏ hay dải tường bê tông...).Đường có kiểm soát lối ra vào như chúng ta thấy ngày nay đã tiến hóa trong suốt nữa đầu thế kỷ 20. Long Island Motor Parkway, được giới tư nhân đầu tư và khánh thành vào năm 1908, là đường có kiểm soát lối ra vào đầu tiên trên thế giới. Đức bắt đầu xây dựng hệ thống đường cao tốc nổi tiếng của họ là Reichsautobahn (lúc đó được gọi là xa lộ đôi) sau Chiến tranh thế giới thứ nhất. Đức nhanh chóng lập ra hệ thống đường như thế trên toàn đất nước với tiên đoán rằng chúng sẽ được sử dụng trong Chiến tranh thế giới thứ hai. Chẳng bao lâu sau đó, nước Ý làm theo và khánh thành Autostrada đầu tiên của họ vào năm 1925. Tỉnh bang Ontario và tiểu bang Pennsylvania khánh thành freeways đầu tiên tại Bắc Mỹ vào năm 1940. Nước Anh bị lệ thuộc nặng nề vào đường sắt nên không xây dựng motorway đầu tiên của họ cho đến giữa thập niên 1950.Phần lớn các quốc gia kỹ thuật tiên tiến đều có một hệ thống đường cao tốc rộng khắp. Đường cao tốc đã mang đến sự linh động cho giao thông đường bộ đến hầu hết các nơi trên thế giới, cải tiến sự hiệu quả nhiên liệu, góp phần cải thiện sự giao lưu văn hóa và kinh tế giữa các cộng đồng.