Kereta api roda gigi adalah jalur kereta api yang dilengkapi dengan jalur tengah bergigi yang berartikulasi dengan roda gigi di bawah lokomotif. Roda gigi dan trek menciptakan lebih banyak traksi untuk kereta. Kereta api semacam itu dapat ditemukan di banyak wilayah di dunia, dan meskipun sering dioperasikan sebagai hal baru karena kereta api jarang digunakan untuk transportasi, beberapa tetap digunakan dalam aplikasi praktis.
Alasan utama untuk memasang kereta api bergigi adalah kekhawatiran bahwa kereta api mungkin mengalami kesulitan untuk naik ke tanjakan. Dalam hal ini, menggunakan roda gigi dan track tengah akan menjaga kereta agar tidak tergelincir saat naik atau turun jalan. Kereta api bergigi dapat digunakan di lereng gunung untuk memungkinkan kereta api naik dan turun gunung dengan cukup aman, dan juga digunakan di lingkungan perkotaan dan pedesaan di mana tanjakan cukup curam sehingga kereta konvensional mungkin tidak dapat menavigasinya.
Kecepatan adalah batasan dengan kereta api bergigi. Kereta umumnya hanya dapat bergerak cukup lambat, karena artikulasi roda gigi dan lintasan mencegah kemajuan yang cepat. Lokomotif dapat mendorong atau menarik mobil, tergantung pada apakah itu akan naik atau turun bukit dan preferensi operator. Berkat roda gigi dan lintasan, lokomotif memiliki kemampuan pengereman yang sangat baik, yang dapat meningkatkan keselamatan secara signifikan.
Juga dikenal sebagai kereta api rak dan pinion atau rak, kereta api bergigi dapat digunakan untuk memindahkan orang dan barang di area di mana kendaraan lain mungkin tidak dapat berfungsi. Di gunung, misalnya, mobil dan truk mungkin tidak dapat bernavigasi. Alternatif untuk kereta api roda gigi termasuk gondola dan lift, bersama dengan kereta kabel.
Kereta api bergigi dioperasikan sebagai hal baru untuk perdagangan turis dapat ditemukan di banyak komunitas. Seringkali, mesin uap digunakan untuk hal baru tambahan, meskipun lokomotif diesel dapat diterapkan juga. Jika menggunakan mesin uap, pengunjung mungkin dapat melihat variasi aneh pada desain lokomotif yang dikembangkan khusus untuk kereta api bergigi. Agar berfungsi dengan baik, ketel mesin uap harus relatif rata, dan dalam kasus kereta api bergigi, ketel yang diposisikan secara normal akan miring saat kereta bergerak menanjak. Untuk mengimbangi hal ini, beberapa lokomotif pada rel bergigi memiliki ketel miring yang terlihat tidak sejajar di permukaan tanah, tetapi bergerak ke posisi datar saat kereta mendaki bukit, memastikan ketel akan bekerja dengan benar saat kereta paling membutuhkan daya.