信號機由於裝在地面上，受曲線、隧道等地形限制，給司機暸望帶來一定的困難。特別是在雨雪、風沙、大霧迷茫等惡劣氣候條件下，地面信號更是看不清。
另外，隨着列車速度的不斷提高，特別是高速列車的出現，顯示距離約1公里的信號機已很難使司機從容採取措施。
比如司機發現紅色停車信號時以200km/h的速度行駛，即使立即使用緊急制動，列車在巨大慣性的推動下，也要越過信號機1公里。因此，高速列車單純依賴地面信號機顯然是極其危險的。爲了解決這個問題，人們研製出了機車信號機，它裝在機車司機室內，能顯示和地面信號機同樣的信號，保證了行車安全，提高了執行效率，也改善了司機的工作條件。
