詹天佑人字形鐵路原理是利用火車前后的兩個車頭，當列車在上坡時，前面的火車頭負責拉，尾部的火車頭則負責推，如此便能滿足上坡的動力。等到列車行駛過“人字形”線路的岔道口后，列車的前進方向就反過來，原先負責拉的車頭改為負責推，原來處于列車尾部的車頭變成列車的最前端，負責把列車往前拉。從而克服因周邊高落差地勢環境，而導致火車難以安全爬坡的困難。