包括限制坡度、加力牵引坡度、均衡坡度和动能坡度等。

单机车牵引的货物列车以规定的牵引质量在上坡道上以计算速度做等速运行时的坡度。简单地说，就是限制货物列车牵引质量大小的坡度。因此，限制坡度是客货共线铁路或货运铁路线路纵断面设计中的一项技术标准。列车牵引质量（吨）与限制坡度（‰）、标准自由落体加速度、机车的计算牵引力（牛）、机车质量（吨）、机车和车辆分别在平、直坡段上运行的单位基本阻力和（牛/吨）存在以下关系：

限制坡度是影响一条铁路线全局的主要技术标准，它不仅影响线路走向、长度和车站分布，而且直接影响运输能力、行车安全和工程费与运营费。因此，限制坡度的选定是选线工作中的一个核心问题。选定限制坡度有两个基本条件：一是地形，二是运量。运量是考虑限制坡度标准的前提，地形则是决定限制坡度标准的根据。在地形复杂的自然环境中，如何正确处理好运量和大自然的关系，以取得最佳的经济效果，是线路纵断面设计中一项头等重要的任务。此外，还需要考虑与邻接铁路牵引质量的协调。在山区选线时，线路的限制坡度应力求和线路走向的自然纵坡相吻合，一般按照限制坡度接近地面自然坡度的方式所设计出来的线路纵断面，其工程量最小，线路最短。

为了找到既能满足运输要求、保证行车安全，又能得到最佳经济效益的限制坡度选择范围，中国根据系统工程原理和综合优化方法，建立了以换算工程运营费最小为目标函数的数学模型，求得了不同牵引种类、不同地形、满足各级铁路最高运能要求的经济限制坡度。中国《铁路线路设计规范》（TB 10098—2017）规定了客货共线限制坡度的最大值（见表）；中国《高速铁路设计规范》（TB 10621—2014）规定区间正线最大坡度不宜大于20‰，困难条件下经技术经济比较后，不应大于30‰。

一条长大铁路线路所经地区的地形类别往往差异较大，有时会遇到高程障碍比较集中的越岭路段，若仍然采用较为平缓路段的较小限制坡度，则会引起大量展线，增大工程量；若选用大的限制坡度，则不能满足运输需求。此时设计超越限制坡度的加力牵引坡度最适宜。所谓加力牵引坡度就是加挂辅助机车，把列车推挽上坡的一段特殊的坡道。在中国铁路上有不少加力牵引坡度的实例，较著名的有1909年修通的京张铁路以33.33‰的“之”字形坡通过了险峻的八达岭；20世纪40年代，抗日战争时期修通的黔桂铁路，以27‰的坡度通过了桂黔两省分界处的凤凰山脉；1952年修通的天兰铁路，在跨过陇山时采用20‰的坡度；1953年修通的兰新铁路，在穿越乌鞘岭的路段中采用了20‰的坡度；1956年修通的鹰厦铁路，在通过武夷山和戴云山时分别采用了20‰及22‰的坡度；1957年修通的宝成铁路，在穿越秦岭时采用了30‰的坡度等。在这些超越本线限制坡度的大坡度路段，不改变原列车的牵引质量，而是采用双机或三机牵引的方式通过大坡度路段。

在线路设计中，上下行方向的限制坡度通常是一致的。但是有些线路其上下行两方向的货运量差别很大且稳定不变，在地形条件适宜的情况下，可按重、轻车方向分别采用不同的限制坡度，即轻车方向的最大坡度可大于重车方向的限制坡度，以节省工程量。这种按轻车方向设计的最大坡度，称为均衡坡度。中国运煤专线大秦铁路就是采用均衡坡度设计的重载铁路，其重车方向（大同—秦皇岛）的限制坡度为4‰，轻车方向（秦皇岛—大同）的均衡坡度为13‰。

利用列车在运行中积蓄的动能克服大于限制坡度或加力牵引坡度的特殊坡度，称为动能坡度。这是单机牵引区段内最陡的坡度。在一条线路的设计中，当遇到距离不太长的局部困难路段时，可以设计为动能坡度。这就必须在该困难地段前的适当路段，布置一段必要长度的下坡或平道，以使列车达到相当高的速度，使其以足够的动能顺利地通过动能坡度路段。