Kereta api angkutan barang adalah kereta api yang dirancang untuk mengangkut barang dalam jarak pendek atau jauh. Transportasi biasanya memiliki satu atau lebih lokomotif yang mengangkut banyak gerbong barang yang dirancang untuk mengamankan barang atau material. Beberapa lokomotif dapat ditambahkan ke rantai di bagian depan dan belakang untuk menggerakkan seluruh angkutan rel barang, terutama dengan rantai yang lebih panjang yang dapat berbobot beberapa ratus ton. Gerbong boks dan gerbong datar biasanya digunakan untuk mengangkut barang, dan peti kemas dapat diletakkan di atas gerbong datar, terkadang ditumpuk dua tinggi untuk menampung lebih banyak ruang penyimpanan dan kebutuhan transportasi.
Sebagian besar lokomotif yang digunakan untuk angkutan kereta api barang menggunakan bahan bakar solar, meskipun di masa lalu, lokomotif uap biasanya digunakan untuk mengangkut gerbong barang, gerbong datar, dan gerbong lain yang digunakan untuk mengangkut barang atau material. Bahan bakar diesel dianggap lebih hemat, dan lokomotifnya jauh lebih bertenaga daripada lokomotif uap. Beberapa rantai transportasi kereta barang akan menampilkan lebih dari satu lokomotif untuk mengakomodasi beban tambahan dari rantai yang sangat panjang, sementara rantai yang lebih pendek hanya dapat menampilkan satu lokomotif. Posisi lokomotif dapat bervariasi sesuai dengan posisi gerbong dan gerbong datar dalam rantai, dan lokomotif dapat berada di awal dan akhir rantai.
Mobil pengangkut curah adalah mobil pengangkut beratap terbuka yang digunakan untuk mengangkut bahan mentah seperti batu bara, batu, dan bahan lepas lainnya yang tidak dikemas atau ditampung. Bahan-bahan tersebut dibuang ke dalam pengangkut curah dan sering kali diangkut tanpa perlindungan dari unsur-unsurnya. Bagian bawah mobil semacam itu dapat dimiringkan untuk memudahkan pemindahan material dari mobil, dan juga dapat membuka dan menutup untuk mengakomodasi pemindahan material dari mobil lebih lanjut. Mobil seperti itu akan sering menjadi bagian dari transportasi kereta api barang yang menampilkan banyak mobil seperti itu yang diisi dengan bahan yang sama.
Beberapa jenis barang akan membutuhkan mobil yang dirancang khusus untuk mengakomodasi kebutuhan spesifik barang tersebut. Makanan, misalnya, akan sering diangkut dengan mobil berpendingin yang memungkinkan pengontrolan suhu selama proses pengangkutan. Mobil diangkut dalam mobil tertutup yang dirancang khusus yang memungkinkan mobil digerakkan masuk dan keluar mobil dengan mudah. Tidak jarang mobil seperti itu memiliki dua lapisan, yang memungkinkan mobil disimpan baik di lapisan atas di dalam mobil maupun di lapisan bawah di dalam mobil. Terkadang mobil boks dimodifikasi untuk mengakomodasi kebutuhan barang tertentu juga.