Eine Zahnradbahn ist ist zu den Bahnen bzw. Bergbahnen gehöriges Verkehrsmittel. Der Zahnradantrieb dreht ein Zahnrad, das in eine Zahnstange eingreift und das Fahrzeug vorwärtsbewegt. Auf ebener Strecke kann der Antrieb über die bahn-übliche Reibung glatter Räder auf glatten Schienen erfolgen. Dieses Verfahren verwendet man weltweit zur Überwindung von großen Steigungen, d.h. bei Bergbahnen. Am Panama-Kanal dient die Zahnradbahn-Technik als Schleppeinrichtung für Schiffe.

Als erste Zahnradbahn der Welt wird die 1812 von John Blenkinsop in Middleton in Großbritannien konstruierte Grubenbahn anerkannt.

Die erste Zahnradbahn der Welt, die errichtet wurde, um einen steilen Berg zu erklimmen, ist die 1869 eröffnete Zahnradbahn auf den Mount Washington in den USA.

Die von Niklaus Riggenbach konstruierte Vitznau-Rigi-Bahn wurde 1871 eröffnet und ist die erste Zahnradbahn Europas. Sie führt von Vitznau auf den Berg Rigi nahe Luzern, Schweiz.

Die weltweit steilste Zahnradbahn ist mit einer maximalen Steigung von 48% die Pilatusbahn bei Luzern in der Schweiz. Extra für diese Bahn wurde von Eduard Locher das nach ihm benannte Zahradsystem entwickelt.

Man unterscheidet verschiedene Systeme:

• System Abt: Zwei oder drei Zahnstangen liegen gegeneinander verschoben mit den Zähnen nach oben im Gleis, ein zwei- oder dreifaches Zahnrad greift von oben ein.
• System Locher: Eine Doppelzahnstange mit Zähnen auf der linken und rechten Seite liegt im Gleis, die Zahnräder greifen von der Seite aus ein. Dieses System wird für extreme Steigungen verwendet, da man befürchtete, dass sonst die Lokomotive aus dem Gleis gehoben würde.
• System Riggenbach: In ein U-förmiges Profil sind die Zähne als Sprossen eingesetzt.
• System Strub: Die Zähne sind in eine Breitfußschiene eingefräst.