Auf ebener Strecke kann der Antrieb die bahn-übliche Reibung glatter Räder auf glatten Schienen erfolgen. Das Zahnradsystem verwendet man weltweit Überwindung von großen Steigungen d.h. bei Bergbahnen . Dabei dreht beim Zahnradantrieb ein Zahnrad das in eine Zahnstange eingreift und bewegt das Fahrzeug vorwärts. die Reibungsbahnanteile weit überwiegen spricht man nicht von Zahnradbahn sondern von Eisenbahn mit Zahnstangenabschnitten.
Im Panama-Kanal werden Seeschiffe mit (in der Ebene Zahnstangenlokomotiven getreidelt.
Die weltweit steilste Zahnradbahn ist mit maximalen Steigung von 48% die Pilatusbahn bei Luzern in der Schweiz . Extra für diese Bahn wurde von Locher das nach ihm benannte Zahnradsystem entwickelt.
Die vier weltweit bekanntesten Zahnstangensysteme wurden Schweizern entwickelt und nach ihnen benannt:
vlnr: Riggenbach; Strub; Abt (2 oder 3 Locher
System Abt: Carl Roman Abt Lamellenzahnstangen; Zwei oder drei Zahnstangen liegen verschoben mit den Zähnen nach oben im Gleis ein zwei- oder dreifaches Zahnrad greift oben ein.
System Locher: Eduard Locher Fischgrätezahnstange; Eine Doppelzahnstange mit Zähnen auf linken und rechten Seite liegt im Gleis Zahnräder greifen von der Seite aus ein. System wird für extreme Steigungen verwendet da befürchtete dass sonst die Lokomotive aus dem Gleis gehoben würde.
System Riggenbach: Niklaus Riggenbach Leiterzahnstange; In ein U-förmiges Profil sind Zähne als Sprossen eingesetzt. Kompatibel mit dem System Von Roll.
System Strub: Emil Viktor Strub Zahnkopfstange; Die Zähne sind in eine eingefräst. Kompatibel mit dem System Von Roll.
System Von Roll: schweizer Firma Von Roll Lamellenzahnstange; Sie wird mit der Verzahnungsgeometrie Systeme Riggenbach oder Strub hergestellt.