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  第一條真正的鐵路--曼徹斯特利物浦鐵路(L&MR)的前身是將一對石制基座固定在地上再將鐵軌置於上方,這種方式的好處是馬匹行走於上面不會被絆倒。但在鐵路發展到最後使用越來越重的機車頭時,會發現鐵路很難保持正確的軌距。石頭在任何情況下也不適合此用在柔軟的地面。如在曼徹斯特的Chat Moss,人們會將鐵軌固定在木材上,這就和現今使用的枕木相似。

  在以前,木製枕木是使用斧頭削切而成,使其至少有兩個平面。枕木可以是使用軟木或是硬木製成,如橡木、紅柳銨或是銨樹都是很受歡迎的材料。但它們越來越難永續且穩定的供應。有些地方使用軟木,如花旗鬆,雖然他們比較容易處理,但是相對來說也更容易磨損。軟木一般來說是利用雜酚油來作為防腐劑處理,有時也會使用五氯苯酚,鉻酸銅砷酸鹽或是其他防腐劑。若是使用無毒防腐劑則會是銅唑或微粉銅。  美國主要的鐵路幹道大多是使用硼基的木材保護技術來做雙重保護處理,以延長枕木在高溼度地區的壽命。有些木材夠耐用(如娑羅樹、紅柳銨)可以不用處理。  木製枕木常見的問題包括腐爛、裂開、蟲蛀、滑牙(道釘逐漸從枕木鬆脫)或是切削(因為鐵軌的水平移動所造成)。木製的枕木會因為使用時間長而產生裂縫,這些裂縫若因火車經過產生火花則會容易引發火災。  關於木製枕木的更多資訊,鐵路枕木協會有專門的統計及研究網站。

  混凝土枕木的優點是他的壽命較長且取得方便,並且能夠承受更大的重量以及使列車以更快的速度行駛。比木頭更重的混凝土木可以確保軌道的軌距能夠不變,特別是在有裝設導軌的地方。此外,也因混凝土的重量及壽命,使得它相較木製枕木來說需要更少的維護,也夠長時間維持在正確的位置。  混凝土必須放置在具有良好排水設計的路基上,才能發揮出它的特性。但混凝土枕木會增加列車行駛的噪音,因此在人口稠密區仍較多使用木製枕木。  近年的鐵路開始改用一種名為預應力鋼筋混凝土軌枕,當中的「預應力」指預先施加與受力方向相反的拉力,可以更有效承受列車行駛時所產生的壓力。

  合成軟枕,由日本研製,可代替木材枕木用於波口位路段,材料為硬質聚氨酯樹脂加入玻璃纖維製造,可防腐及耐熱,壽命可達50年。
枕木亦稱軌枕或路枕,是鐵路路軌的組成部分之一,與路軌底部直接連線,能夠穩定路軌的位置,以防止路軌在列車駛過時移位引起危險,也可將列車經過時所產生的壓力,平均分佈在於道碴之上,使列車行駛得更穩定。