Un ferrocarril de montaña viaja sobre una montaña cuyo gradiente es inclinado. Para que un tren pueda viajar por pendientes tan pronunciadas, pueden emplearse muchos distintos métodos de escalamiento de colinas. Los métodos utilizados más comúnmente incluyen una cremallera, un ferrocarril de cable y un funicular.
Una vía férrea normal opera por el principio de adhesión. La fricción entre las ruedas del ferrocarril y la vía es lo suficientemente grande que la energía proporcionada a las ruedas causa el movimiento del tren. La eficacia de la fricción cesa al alcanzar una pendiente media y deja de funcionar completamente en pendientes más pronunciadas.
Una cremallera remedia el problema de adhesión agregando un mecanismo piñón cremallera a la vía férrea en la montaña. Este es un método de impulso de locomotora, que a diferencia de las otras, tiene colocado un tercer riel entre los dos rieles normales, el cual el tren puede agarrar con un engranaje o engranajes, montados debajo de éste.
Un ferrocarril de cable es un tipo de ferrocarril de montaña con un tren unido a través de un cable hacia un motor estacionario que está colocado en el destino elevado. En este caso, los trenes no permanecen unidos permanentemente al cable. Los cables y los carros pueden alternarse de una sección a otra conforme a las necesidades.
Un funicular es similar al ferrocarril de cable. También utiliza un sistema de cable para mover el carro hacia arriba y hacia abajo por una vía en una pendiente. A diferencia del ferrocarril de cable, el cable del funicular está unido a dos carros de igual peso. Mientras uno se mueve hacia arriba por la pendiente, el otro se dirige hacia abajo, cada uno balanceando al otro y evitando cualquier tipo de movimiento drástico.