为了使线路能按照设计速度保证列车运行，钢轨必须具备一下几个方面的功能。

1. 为车轮提供连接、平顺和阻力最小的滚动面，引导机车车辆前进。车辆要求钢轨表面光滑，以减小轮轨阻力，而机车要求轮轨之间的较大摩擦力，以发挥机车的牵引力

2. 钢轨要承受来自车轮的巨大垂向压力，并将以分散形式传给轨枕。在轨面承受极大的接触应力。除垂向力外，钢轨还要承受横向力和纵向力。在这些力的作用下，钢轨要产生弯曲、扭转、爬行等变形，轨头的钢材还要产生塑性流动，磨损等

3. 为轨道电路提供导体。

钢轨截面形状的发展也经过了相当长的时间。从构建截面的力学性能可知，工字截面的构件具有较好的抗弯曲性能。钢轨截面由轨头、轨腰和轨底三个部分组成，相互之间用圆弧连接，以便安装钢轨接头夹板和减少截面突变引起的应力集中。轨头宜大二厚，并具有与车轮踏面相适应的外形，已改善轨接触条件，提高抵抗压陷的能力，同时具有足够的支承面积，以备磨耗。轨腰必须有足够的厚度和高度，具有较大的承载能力和抗弯曲能力。轨腰的两侧或为直线，或为曲线，而以曲线最常用，以有利于传递车轮对钢轨的冲击动力作用减少钢轨轧制后因冷却而产生的残余应力。轨腰与钢轨头部及底部的连接，必须保证夹板能有足够的承载面，并使截面的变化不致过分突然，以免产生过大的应力集中。为此，轨腰与轨头之间可采用复曲线的连接方式。轨底直接支承在轨枕顶面上，为保持钢轨稳定，应有足够的宽度和厚度，并具有必要的刚度和抗锈蚀的能力。轨底顶面可以作成单坡或折线坡的斜坡。