El engranaje circular denominado «piñón» engrana con una barra dentada denominada «cremallera», de forma que un giro aplicado al piñón causa el desplazamiento lineal de la cremallera.
El mecanismo piñón-cremallera transforma el movimiento giratorio de un eje, en el que va montado un piñón, en movimiento rectilíneo, al engranar los dientes del piñón con los dientes de una barra prismática (cremallera) que se desplaza longitudinalmente.
Los ferrocarriles de cremallera están concebidos para su uso en zonas montañosas, con grandes pendientes.
Esto les permite trabajar con gradientes elevados, hasta del 1 vertical en 2 horizontal (50%), muy por encima de los valores máximos de los ferrocarriles convencionales (entre el 2% y el 4%) obtenidos confiando exclusivamente en la fricción entre ruedas y carriles.
Un ejemplo son las válvulas en tuberías de transporte (agua, petróleo, gases...) accionadas neumáticamente.