优点

相比双线铁路及四线铁路，单线铁路建筑成本较低。

相比双线铁路及四线铁路，可以较方便地在复杂地形上建设。

缺点

在运作一条铁路线上，当一段单线路段中，列车需时15分钟通过，则该线每小时每方向只有2列列车通过。但双线铁路则可以每小时每方向有高达15列列车通过（当列车每四分钟经过一个铁路信号机），因此有些重要干线的单线铁路为增加容量，会在部分路段加铺铁轨成为双线铁路，例如日本的奥羽本线。

当一架列车在单线路段意外，那段铁路线便不能让其他列车通行，例如当黄埔站出现故障时，观塘线下行列车只能以何文田站作为临时的终点站。但双线铁路则可以以单线双程方式，有限度地继续让列车通行。

运行方式

当单线铁路中，需要在同一时间上使用多于一列的列车，那必需要建设一个会让站（一段短的双线铁路），使一方向的列车进入及通过车站后，另一方向列车在另一路轨等待。在一些情况（例如英国的Abbey线、台铁林口线）中，由于同时间只有一组列车运作，所以便不需要建设一个会让站，不需避开另一方向列车。

在单线铁路上的会让站，有一些措施必需办妥，例如转辙器必需扳至正确的位置，使一方列车不会误入另一方等待列车的轨道上，造成两车正面相撞的意外。因此，在会让站内或附近地带需要设置一些铁路信号机。在传统英国做法（一此国家也依此做法），在每一段会让站与会让站之间的单线铁路中，都有独特的电气路签（牌），列车需要通过那路段时，需要向会让站站员索取电气路签（牌），使列车可以得到那路段的行驶权，而其他列车因无法得到电气路签（牌），而防止进入那路段，造成正面相撞的意外。在早期的北美洲，在一段有单线铁路的铁路线上，都会设有简单的时间表，列出列车到达会让站的时间，使得单线铁路上不会有两列列车以不同方向运行，可是这个做法会不灵活且没有效率。所以便发明了电报系统，使列车与车站间可以进行通讯。

单线铁路例子

中国

日本

泰国

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