Kolejka górska przejeżdża przez górę o stromym nachyleniu. Aby pociąg pokonywał tak strome zbocza, można zastosować wiele różnych metod wspinania się pod górę. Najczęściej stosowane metody to kolej zębata, kolejka linowa i kolejka linowa.
Normalna kolej działa na zasadzie przyczepności. Tarcie między kołami a szyną jest na tyle duże, że moc dostarczana do kół powoduje ruch pociągu. Tarcie przestaje być skuteczne po osiągnięciu średniego nachylenia i całkowicie przestaje działać na bardziej stromych zboczach. W rezultacie koleje górskie wykorzystują inne techniki do przemierzania w pobliżu pionowych krajobrazów.
Kolej zębata rozwiązuje ten dylemat z przyczepnością, dodając zestaw zębatkowy do kolejki górskiej. Jest to metoda napędzana lokomotywą, w przeciwieństwie do innych, w której trzecia szyna jest umieszczana między normalnymi dwiema szynami, którą pociąg może chwytać za pomocą zębatki lub zębatek zamontowanych pod nią. Ta środkowa szyna nazywana jest szyną zębatkową i ma zęby, które wystają z górnej powierzchni lub z boków. Zęby są zamontowane na spodzie pociągu, które blokują się z szyną zębatą. Rezultatem jest prosta kolejka górska, która zapobiega utracie przyczepności pociągu podczas jazdy pod górę i w dół.
Kolejka linowa to rodzaj kolejki górskiej z pociągiem podłączonym za pomocą kabla do stacjonarnej lokomotywy znajdującej się na wzniesieniu. Często zdarza się, że pociągi te nie są na stałe przymocowane do kabla. Kable i wagoniki mogą być przełączane z toru na tory, gdy zajdzie taka potrzeba. Pociąg nie korzysta z lokomotywy o tej konstrukcji. Koleje linowe są najczęściej wykorzystywane na placach budowy, takich jak kopalnie i kamieniołomy.
Kolejka linowa jest podobna do kolejki linowej. Wykorzystuje również system montowany na kablu do poruszania swoich samochodów w górę iw dół kolejki górskiej. W przeciwieństwie do kolejki linowej, kolejka linowa jest przymocowana do dwóch wagonów lub tramwajów o jednakowej wadze. Podczas gdy jeden porusza się w górę zbocza, drugi schodzi w dół, równoważąc się nawzajem i zapobiegając wszelkim drastycznym ruchom. W rezultacie do poruszania pociągów potrzeba bardzo mało energii, a proste koło pasowe z napędem elektrycznym jest w stanie przesunąć oba wagony kolejki górskiej.