El término «ferrocarril pesado» tiene diferentes significados, dependiendo de la región del mundo. En general, el ferrocarril pesado se define como un sistema de transporte de trenes interurbanos que se ejecuta en vías dedicadas que tienen un derecho de vía separado. Algunos estadounidenses también usan el término en referencia al tránsito rápido, como las vías elevadas del metro en Nueva York y Chicago. Este uso estadounidense está destinado a diferenciar estos sistemas de otros sistemas de trenes de transporte público que pueden compartir el camino con el tráfico.
Por lo general, un solo operador de tren recorre vías pesadas de una ciudad a otra, pero esta compañía puede permitir que otras compañías utilicen las vías. De esta forma, los operadores pueden crear una red de pistas utilizables sin tener que colocarlas personalmente. Debido a que las vías se comparten entre múltiples operadores, el medidor está estandarizado para garantizar que todos los trenes encajen en ellas. El uso de las pistas también está cuidadosamente programado para evitar colisiones.
A diferencia del tren ligero intraurbano, el tren pesado maneja la carga además de los pasajeros. Los trenes en sí mismos pueden ser más pesados o más livianos que los utilizados en el tránsito de la ciudad, y tienden a ser más lentos. También están diseñados para viajes largos, con trenes de pasajeros que ofrecen baños, vagones comedor y alojamientos para dormir. Estos trenes pueden llegar a ser muy largos y engorrosos, por lo que la pendiente en el ferrocarril pesado se mantiene deliberadamente suave, para que los trenes no tengan que subir montañas empinadas o descender rápidamente. Las vías también suelen estar suavemente curvadas, de modo que los trenes no se caen cuando se turnan a alta velocidad.
Debido a que las vías ferroviarias pesadas se ejecutan en un derecho de vía separado, el tren rara vez tiene que lidiar con el tráfico de vehículos. La excepción a esta regla ocurre en los cruces de trenes, donde un tren puede tener que cruzar una vía pública para llegar a un destino. En este caso, el tren generalmente tiene el derecho de paso, aunque disminuye la velocidad antes de llegar al cruce para asegurarse de que todos los vagones cercanos se detengan. Para los conductores, la espera en un cruce de trenes puede ser frustrante cuando el tren es extremadamente largo.
Especialmente en los Estados Unidos, el ferrocarril pesado una vez reinó supremo, con miles de millas de vías de tren que cruzaban el país. Con el auge de los camiones, el uso del ferrocarril pesado disminuyó, aunque muchos productos todavía se envían en tren. Algunos entusiastas de los trenes piensan con cariño en esta época, y dedican una gran cantidad de tiempo y energía a la investigación de los sistemas ferroviarios pesados. Muchos de estos entusiastas de los trenes también disfrutan mucho los viajes en tren, prefiriendo el tren en lugar de conducir, volar y viajar en autobús, ya que les permite saborear lentamente el país mientras viajan.