En bergsjärnväg färdas över ett berg vars lutning är brant. För att ett tåg ska kunna åka så branta sluttningar kan många olika metoder för att klättra i backar användas. De metoder som oftast används inkluderar en rackjärnväg, en kabeljärnväg och en bergbana.
En vanlig järnväg fungerar enligt principen om vidhäftning. Friktionen mellan hjulen och skenan är tillräckligt stor för att kraften som levereras till hjulen får tåget att röra sig. Friktionen upphör att vara effektiv när den når en medelhög lutning och slutar fungera helt i brantare sluttningar. Som ett resultat används andra tekniker av bergsjärnvägar för att korsa nära vertikala landskap.
En kuggstångsjärnväg avhjälper detta vidhäftningsdilemma genom att lägga till en kuggstångsuppställning till bergsjärnvägen. Detta är en lokomotivdriven metod, till skillnad från de andra, där en tredje skena sätts mellan de normala två rälsen, som tåget kan greppa med en kugg, eller kuggar, monterade under den. Denna mellanskena kallas rack rail och har tänder som reser sig antingen från dess övre yta eller från dess sidor. Kuggar är monterade på tågets undersida som låser med rackskenan. Resultatet är en enkel bergsjärnväg som hindrar tåget från att tappa greppet när det kör både uppför och nedför backen.
En kabeljärnväg är en typ av bergsjärnväg med ett tåg kopplat via en kabel till en stationär motor som finns på den förhöjda destinationen. Det är ofta så att dessa tåg inte är permanent kopplade till kabeln. Kablarna och bilarna kan bytas från bana till bana när behovet uppstår. Tåget använder inte lokomotiv med denna design. Kabeljärnvägar används oftast på arbetsplatser som gruvor och stenbrott.
Bergbanan liknar linbanan. Den använder också ett kabelmonterat system för att flytta sina bilar upp och ner för en bergsjärnväg. Till skillnad från en linbana är bergbanans kabel kopplad till två bilar, eller spårvagnar, med samma vikt. Medan den ena rör sig uppför sluttningen kommer den andra ner, var och en balanserar den andra och förhindrar någon form av drastisk rörelse. Det krävs väldigt lite energi för att flytta tågen som ett resultat och en enkel eldriven remskiva klarar av att flytta båda vagnarna på bergsjärnvägen.