Zupčanica je željeznica koja je opremljena zupčanim središnjim kolosijekom koji je zglobljen sa zupčanikom ispod lokomotive. Zupčanik i kolosijek stvaraju veću vuču za vlak. Takve se željeznice mogu naći u mnogim regijama svijeta, a iako se često koriste kao novine jer se vlakovi manje koriste za prijevoz, neke se i dalje koriste u praktičnim primjenama.
Glavni razlog za ugradnju zupčaste željeznice je zabrinutost da bi vlak mogao imati poteškoća da se probije do razreda. U ovom slučaju, korištenje zupčanika i središnje tračnice spriječit će proklizavanje vlaka dok ide gore ili dolje niz nagib. Zupčanice se mogu koristiti na obroncima planine kako bi se vlaku omogućilo da ide gore i dolje s planine razumno sigurno, a također se koriste u urbanim i ruralnim sredinama gdje je nagib dovoljno strm da konvencionalni vlak možda neće moći njime ploviti.
Brzina je ograničenje kod zupčaste željeznice. Vlak se općenito može kretati prilično sporo, jer artikulacija zupčanika i kolosijeka sprječava brzo napredovanje. Lokomotiva može gurati ili vući vagone, ovisno o tome ide li uzbrdo ili nizbrdo i željama operatera. Zahvaljujući zupčaniku i kolosijeku, lokomotiva ima izvrsnu sposobnost kočenja, što može značajno povećati sigurnost.
Također poznata kao zupčanik ili zupčasta željeznica, zupčanica se može koristiti za premještanje ljudi i robe u području gdje druga vozila možda neće moći funkcionirati. Na planini, na primjer, automobili i kamioni možda neće moći navigirati. Alternative zupčanim željeznicama uključuju gondole i žičare, kao i žičare.
Zupčanice koje su radile kao novitet za turističku djelatnost mogu se naći u mnogim sredinama. Često se kao dodatni novitet koristi parni stroj, iako se mogu primijeniti i dizelske lokomotive. Ako se koristi parni stroj, posjetitelji će možda moći vidjeti znatiželjnu varijaciju dizajna lokomotive razvijene posebno za zupčanu željeznicu. Da bi ispravno funkcionirao, kotao parnog stroja mora biti relativno ravan, a u slučaju zupčaste željeznice, normalno postavljeni kotao će se naginjati dok se vlak kreće uzbrdo. Kako bi se to nadoknadilo, neke lokomotive na zupčanim željeznicama imaju nagnute kotlove koji izgledaju pogrešno na ravnom tlu, ali koji se pomiču u ravni položaj dok se vlak penje uz brdo, osiguravajući da će kotao raditi točno kada je vlaku najpotrebnija snaga.