重載運輸的優越性是十分明顯的。在一條鐵路線上，開行一趟重載列車，等于開行幾趟、十幾趟、甚至二十幾趟普通貨物列車。這對于充分發揮鐵路運輸優勢、提高鐵路通過能力和運輸效率、降低運營成本的作用是不言而喻的。正因為如此，從20世紀60年代開始，生載動作作為一種重要的運輸組織方式，在世界范圍內得到迅速發展，已經成為鐵路大宗貨物運輸的發展方向。
重載運輸的特點在“重”上。由于列車又重又長，帶來許多新的技術問題。重載運輸的關鍵技術主要體現在以下幾個方面：　
1.大功率內燃機車和電力機車　
用于重載運輸的內燃機車和電力機車要求馬力大，性能好，牽引電機維修量小，使用效率高，環境污染輕。因此國際重載運輸機車都在向車流傳動發展。　
2.軸重大、自重輕、性能好的重載車輛　
重載運輸要求車輛在長度基本不變的前提下大幅度提高載重量，因此必須提高貨車軸重。
為了不在增加車輛總重的前提下提高貨車的載重量，許多國家都想方設法減輕車輛自身的重量。北美鐵路普通彩大型鋁合金車體，專門用于運煤的貨煨是鋁合金敞開式漏斗車和雙浴盆式貨車，復合材料、不銹鋼、高強度鋼以及新工藝也已在重載貨車上普通應用。由于車輛軸重提高必須加劇車輪與鋼軌的磨耗，為了養活輪軌磨耗，各國都在著力改進重載車輛的性能，主要是采用大直徑車輪和可導向式轉向架，可導向式轉向架在車輛通過曲線時，能讓兩根車軸從互相平行變為不平行，使車軸始終與曲線半徑的方向安全一致，以實現輪軌之間最佳配合。此外，為減小車輛運行時對軌道的沖擊振動，車輛的彈簧懸掛系統也在不斷改進，如在軸箱定位處采用彈性橡膠，使用新型減振磨擦構件等。為解決軸重增加后帶來的軸承磨損加劇、軸承與軸頸之間易松脫問題，美國、南非等國家采取了一系列改進措施，如采用最新的迷宮密封技術、縮短軸頸等。由于重載列車的重量大、長度大，車鉤與緩沖器所承受的縱向拉力和壓力要比普通貨車大得多，必須使用高強度車鉤和大容量、高吸收率、低阻抗緩沖器。目前國際上發展的重點是彈性膠泥緩沖器。彈性膠泥是一種高分子材料，具有較高的黏度和良好的彈性，既能壓縮，又能流動，把它填充在帶有活塞的緩沖器缸體內，在活塞桿受到縱向沖擊時，扒動活塞壓縮彈性膠泥吸收能量，同時彈性膠泥在受壓過程中會從活塞周邊預留的間隙或節流孔流動到活塞的另一邊，通過這種“節流”作用進一頻道吸收沖擊能量，使緩沖器的性能大大優化。　
3.多臺機車同頻道操縱技術　
重載列車需要兩臺乃至多臺機車來牽引，這就產生一個多臺機車如何同步操縱的問題。隨著無線通訊技術和電子技術的飛速發展，以及列車重量的進一步提高，現在大多采用無線遙控設備對多臺機車進行同步操縱。這種無線遙控設備用在組合式重載列車上，列車長度可以不受限制，不但能對多臺機車的牽引動作實施遙控同步操縱，使前后車輛制動緩解動作趨向一致，大幅度改善了列車的縱向沖擊，減小了車鉤及緩沖器的受力。同時縮短了列車制動時間和充氣緩解時間，解決了在長大坡道上緊急制動后再起動容易出現的拉斷車鉤的問題。在重載列車運行的一些特殊坡段，無線遙控裝置也可以根據需要對機車實行異步操縱，以避免某些部位的車鉤受力過大而被拉斷。　
4.新型列車制動技術　
新型的電子控制空氣制動系統，它采用最先進的現代信息技術，直接用計算機來控制重載列車每輛車制動缸的充氣和排氣，使每輛車同步實現制動與緩解，保證了整列車制動緩解的一致性，大大提高了列車制動波速，縮短了列車制動距離，減少了列車制動時所產生的縱向沖動力，提高了重載列車運行的安全性。列車運行速度相應節約能源，降低運營成本的作用也十分明顯。　
目前電空制動的控制信息傳遞有兩種方式：一種是整個列車安裝貫通電纜，通過電纜傳遞控制信息；還有一種是采用無線通訊方式，用無線電對每輛車發送控制信息并接收反饋信息。　
5.高強度軌道結構和養護維修新技術　
首先是鋼軌，重載鐵路合作的都是重型鋼軌，并通過改變鋼軌微觀結構、化學成分和改進生產工藝等途徑，使軌軌材質不斷優化，以提高鋼軌的耐磨性和抗疲勞性。鋼軌接頭是軌道的薄弱環節，在重載運輸中尤其突出，因此無縫線路是重載鐵路的主要形式。道岔是鐵路的薄弱環節。重載鐵路的道岔優先采用大號碼可動心軌道岔，以減少列車對轍岔的心的沖擊；道岔尖軌的材質和斷面形式進一步優化，軌枕、扣件、道床、路基的強度和可靠性也相應提高。　
在加強軌道結構的同時，世界重載鐵路的線路養護維修技術也在不斷發展，特別是鋼軌預防性打磨技術和鋼軌涂油技術。重載鐵路的綜合性養護維修作業采用系統配套的大型養路機械和專用設備，不但能一次完成測量分析、起道、撥道、搗固、清篩道床、接觸網維護等多項作業，而且維修質量也大大提高。　
6.安全監測技術　
重載鐵路運輸的列車長度和重量大大增加，對運輸安全提出了更高的要求。目前比較先進的安全監測系統當屬北美鐵道協會所屬的普韋洛運輸技術中心研究開發的路邊安全監測集成系統。該系統包括紅外線軸溫測試、聲學軸承測試、轉向架性能檢測、車輪沖擊荷載測試、車輪外形測試、車輪溫度測試、車輪擦傷測試等裝置，安裝在鐵路兩邊，能夠在重開列車通過時準確測試和診斷軸承、轉向架以及輪軌之間的作用狀態，及時發現異常情況，及早采取防范措施。