世界各國登山鐵道都有其風景特色，與地方文化資源，然而在普世價值方面，幾乎都可以查到一些重要的工程數據，這些數據關係到該登山鐵道的特質。除了常見的坡度、海拔最高點、海拔落差以外，以下是一般登山鐵道所關心的數據重點。
登山火車的「軌距」
由於登山火車必須適應較大的路線坡度，以及山岳不規則地形可能的彎繞，所以多半採取具有較大地形適應空間的「窄軌」，也就是小於標準軌1435mm。歐洲
較常見的登山鐵路窄軌依序為米軌1000mm、800mm、760mm、750mm、610mm，其中像奧地利760mm的火車，與台灣阿里山鐵路、台糖鐵路的762mm具有通用性。而窄軌的登山鐵路，特別具有峰迴路轉的趣味性，例如印度大吉嶺鐵道DHR為610mm。
但是歐洲若屬於幹線級的山岳鐵道，仍維持標準軌1435mm，工程便相當浩大，不但隧道洞口大，石拱橋又高又長，例如奧地利的薩瑪琳山岳鐵道（Semmeringbahn）、瑞士的BLS洛書堡線（Lötschbergbahn），便是相當好的實例。標準軌的山岳鐵道在百年之後依然沿用，高速列車IC、ETR奔馳其上，成為山岳鐵道的活古董。
路線上的最高點「隘口」與「山頂隧道」
人類在19世紀初發明蒸汽火車時，因為推力有限，同時鐵路主要為貨運之故，火車負荷很重。因此當時建造鐵路時選定路線，無不測量選擇山岳間高度較低的凹口，以降低鐵道坡度，好讓火車翻山越嶺通過。而山岳間高度較低的凹口，稱之為「隘口」（pass），非不得已才建造長隧道。例如1867年奧地利通往義大利、高1375m的伯倫納隘口（Brenner Pass），是當時歐洲最高的隘口。
因此「隘口」往往是路線上的最高點，也是火車漫步在雲端，視野最佳的勝景之處。而隘口的海拔高度愈高，也多半是一條登山鐵路興建歷史的重要關卡。如果建造長隧道，也盡可能往上爬升，接近隘口才穿越，以減少隧道長度。這類的「山頂隧道」（peak tunnel），在當時的幾乎都是工程浩大，例如1854年奧地利的薩瑪林鐵路通車，當時的薩瑪林山頂隧道（Semmering Peak Tunnel）長達 898m，為世界鐵路最高點。
認識世界登山鐵路基本工法
然而由於國人過去長期對鐵道漠視，並不具備登山鐵道的國際觀，近期鐵道發展，多朝科技面如捷運與高鐵，相關知識闕如。因此，3條登山鐵路登錄世界遺產後，如何找出阿里山鐵路的普世價值進軍國際，成為最重要的課題。要登錄世界遺產，其競爭力包含鐵道古蹟的保存現狀、誕生年代，是否具有該時代的重大意義等，除此之外，就是在普世價值這個部分是否彰顯？另外，還有五大工法的特性，亦深具普世價值，經過許多偉大的鐵路工程足以驗證，尤其是這三條世界遺產鐵路登錄之後，更加為世人所重視。
人類在19世紀初發明蒸汽火車時，因為推力有限，為了因應火車在登山地形上也能順利爬山，除了火車本身在機械結構上需有所特殊設計外，在火車本身建造上無法克服的部分，可運用地形的變化來加以因應，以適應較大的坡度、過大的彎度等。所以因為這些特殊的地形設計，經過將近兩百年的鐵路歷史，在登山鐵路的建造上因而發展出具有意義的五大工法：
S型路線與180度大彎（S type line and U-turn line）
為了降低軌道的坡度，登山鐵路在山谷或溪流間蜿蜒鋪設，甚至繞上一圈180度大彎，同時使海拔高度獲得提升。U-turn line又名Ω- type turn，這是全球登山鐵路不分區域最常見的工法。例如奧地利Brenner Bahn 的St. Jodak的Ω大彎，可由車窗望見自身火車的路線，為著名典型實例。台灣的阿里山森林鐵路，在竹崎至木履寮間17K處，也可以看到一個典型的180度大彎。
廻圈型路線與螺旋型路線（Loop line and Spiral route）
一樣是為了降低軌道的坡度而設計，對於獨立之山岳與丘陵地形，其廻轉腹地足夠，登山鐵路以廻圈型路線與螺旋型路線鋪設，甚至繞上許多圈，使海拔高度獲得提升。路線迴繞圓心一圈者為廻圈型路線（Loop line），迴繞多圈同圓心或是不規則廻繞不同圓心者為螺旋型路線（Spiral route）。
例如阿里山森林鐵路經過獨立山螺旋路段，可以看到火車以不通高度出現3次；瑞士冰河列車RhB路段的Abula line螺旋路段，印度大吉嶺喜馬拉雅鐵路DHR螺旋路段，都是當今鐵路世界遺產的知名景點；其他如日本的北陸本線，上越線有對稱的螺旋路段，都是典型實例。
齒軌式登山鐵路（Rack railway, Cog rail）
傳統鐵路的鋼軌鋼軌為粘著式（Adhesion），登山鐵路為了攀越陡坡，容易輪軌滑動，為了安全起見，故在軌道間鋪設鋼枕架設齒軌，輪軸間加裝齒輪加以咬合，上山時可獲得有效的推力，下山時可避免急速下滑。一般而言，超過千分之90以上的坡度才採用齒軌，而且為了安全速度變慢，車廂與編組運量都變小。由於坡度沒有那麼大，這也是阿里山鐵路唯一沒有的一項。
之字形折返路線（Switch back, Zig Zag）
火車在爬坡時，為了降低軌道的坡度，在腹地不足之下，S型與180度大彎不能使用，廻圈型與螺旋型路線亦無法蜿蜒鋪設，只好以一進一退，類似走樓梯的方式爬山，使海拔高度獲得提升。一般而言，之字形路線會使編組運量與行車速度大受影響，不得已才會如此設計；之字形路線以美洲國家居多。
火車在之字形路線倒退行駛，過去必須在火車頭的另一端，設有駕駛客車以資瞭望，或是前後各一部火車頭，需要兩組駕駛人力，例如阿里山鐵路即是。現在許多國家，以雙端皆有駕駛座的柴油客車來行駛居多。例如日本九州的肥薩線與豐肥本線，是日本JR之字形路線的經典代表。
