Стальной рельс для железных дорог имеет сложный профиль, похожий на двутавровую балку в сечении. Такое конструктивное исполнение позволяет справляться с огромными нагрузками от составов, оставаясь устойчивым к изгибающим усилиям.

Основные части стандартного железнодорожного рельса новые рельсы р 65:

Рабочая часть рельса Это верхняя зона рельса со скруглённой формой. Именно верхний элемент соприкасается с бандажами (ободами) колес поезда. Её главная задача — обеспечивать надёжное сцепление, направлять движение колеса строго по колее и распределять давление на шейку. Зона контакта головки с колесом принимает на себя основную нагрузку и наиболее подвержена износу.

Шейка рельса Перемычка между головкой и подошвой. Шейка испытывает нагрузки на изгиб и поперечный сдвиг. При увеличении нагрузки и скорости требуется более массивная шейка для исключения деформации и поломки рельса.

Подошва (или «нога») Опорный сегмент в основании рельса. Она служит для опоры всей конструкции на шпалы (подрельсовое основание). Подошва отличается широкой ровной площадкой для контакта с подкладками. Это создаёт устойчивое положение рельса, защищает от смещения в сторону и передаёт нагрузку от поезда на шпалы из дерева или бетона.

Дополнительные конструктивные части:

Верхние и нижние закругления (галтели) — переходные зоны между головкой и шейкой, а также между шейкой и подошвой. Они необходимы для снижения концентрации напряжений в металле, что предотвращает появление трещин при динамических ударах колёс.

Такая форма сечения делает рельс чрезвычайно прочным: основная масса металла сосредоточена далеко от центральной оси (в головке и подошве), что создаёт высокий момент инерции и позволяет балке сопротивляться прогибу гораздо эффективнее, чем простому квадратному бруску той же массы.