齒軌鐵路是山地鐵路的一種。一般鐵路能爬的坡度在4%～6%左右，偶爾能跨越9%的短路段。在齒軌鐵路中，在普通軌道中間的軌枕上放置了一個特殊的齒。在齒軌軌道上運行的機車裝有一個或多個與齒軌嚙合行駛的齒軌。這樣，機車就可以克服附著力不足的問題，將列車拉上高達48%的陡坡。

早期的齒軌鐵路使用蒸汽機車。這些貨架車輛必須經過大量改裝才能運行。與內燃機車或電力機車不同，機架式車載鍋爐中的水必須始終覆蓋熱水管和燃燒室壁。否則，燃燒的熱量會使這些零件熔化；或使它們變軟并在壓力下破裂，造成事故。

齒軌測量在坡度較陡的齒軌鐵路上進行，會導致鍋爐、駕駛室和機車主體結構前傾。這樣，當他們走在傾斜的鐵路上時，他們就變得接近水平了。這種機架測量不能在水平截面上進行，因此包括修理廠在內的整個路線應該是傾斜的。

出于安全考慮，在純粹使用貨架的鐵路上，需要在列車尾部放置貨架車廂，以推動客車前行。機車配備了強大的制動裝置，通常包括用于夾緊車架的卡鉗。部分制動裝置由速度控制，當車速過快時會自動啟動，防止打滑。部分齒軌列車的齒軌車與客車之間沒有聯軸器，客車僅靠重力壓在機車上。

齒軌鐵路有幾種類型：

Riggenbach系統使用看起來像梯子的架子。機架由多塊鋼板組成，由圓柱等間距連接而成。這種架子發明的很早。缺點是這種機架比其他系統更復雜、更昂貴。

Abt是由SwissRomanAbt發明的，是Riggenbach的改進系統。Abt的齒軌是一塊垂直的鋼板，上面加工有準確的齒坑。它們可以更順暢地與貨架車輛上的貨架接合。Abt機架通常與兩個或三個機架平衡。貨架車也配備相同數量的貨架；這可確保至少接合一個齒軌。