火车的自重和载重量都很大，为了能承受火车施加的压力，钢轨顶面要有一定的宽度和厚度。同时，为了保证钢轨的稳定性，钢轨底面也要有一定的宽度。而且，为了与带有轮缘的车轮吻合，钢轨还要有一定的高度。“工”字型钢轨恰好能满足这三方面的要求，而且从材料力学的观点来看，这种形式的钢轨强度最高，还能充分地利用钢材。因此，钢轨断面都被设计成“工”字型。