トンネル内を走行している時は、トンネル外（明かり区間と呼ぶ）を走行している時に比べて風圧の影響などにより走行抵抗のうちの空気抵抗が増大する。この増加分をトンネル抵抗と呼ぶ。トンネルの断面積や車両の形状・速度などの値によって影響される。新幹線において、270 km/h走行している時に複線断面のトンネルに突入すると、30 - 50 N/t程度の抵抗増大がある。これは3 - 5 パーミル程度の上り勾配と同じ程度である。一方、在来線列車が160 km/h走行で単線断面のトンネルに突入すると、80 - 120 N/t程度の抵抗増大があり、これは8 - 12 パーミル程度の上り勾配に相当する。実際の計算に当たっては、走行抵抗の式そのものをトンネル区間用に別に設定することが多い。新幹線100系電車のトンネル内での走行抵抗計算式は、rᵣ = g(1.273 + 0.001v + 0.0002569v²)と与えられている。
列車が曲線を走行すると、外側のレールとフランジが接触したり、外側と内側のレールの長さが異なることを吸収するために車輪が滑ったりする。このことから直線区間を走行している時に比べて列車抵抗が増大する。この力を曲線抵抗という。様々な要素の影響を受けるが、一般にのモリソンの式で与えられる。ここでrcは曲線抵抗 (N/t)、Gは軌間 (m)、Lは台車の軸距 (m)、μは車輪とレールの摩擦係数、Rは曲線半径 (m)である。これを日本のJR在来線で一般的な値を代入したり、試験の結果を勘案したりして簡素化した式は、となる。Kは定数で、JR在来線では800を使っている。Cはその地点の曲線半径である。したがって、半径800 mのカーブでは9.8 N/t、400 mのカーブでは19.6 N/t 程度になる。
列車が上り勾配に差し掛かると、その地点の傾きにより、重力のうちの勾配平行方向の成分が列車の進行を押し止める向きに働く。この力を勾配抵抗という。列車重量をW (t)、重力加速度をg (m/s²) 勾配の角度をθとすると、この力はWg sinθと表現することができる。θが十分小さい範囲ではsinθ≒tanθであることを利用して、鉄道において勾配の程度を表すために一般に用いられている千分率（パーミル）に置き換えると、h パーミルの勾配での勾配抵抗はWghで表される。10 パーミル勾配では98 (N/t)、25 パーミル勾配では245 (N/t) の勾配抵抗が働くことになる。これは、上り勾配では列車を減速させる方向に働くが、逆に下り勾配では列車を加速させる方向に働く。
ローラーコースターでは、乗客がいる列車自体に基本的に動力などは存在せず、一般的にはチェーンリフトによってレールの最高到達点まで車両を巻き上げ、ここから下りの傾斜を走らせることで位置エネルギーを運動エネルギーに転換して速度をつける。そして、ある程度下ったら再び傾斜を駆け上がらせて運動エネルギーを位置エネルギーへと転換する。この間、運動エネルギーは摩擦や空気抵抗などの要素によって減衰しているため、第二の山以降では頂上が徐々に低い位置におかれる。この動作を繰り返すことでローラーコースターは進んで行き、最後に車両に取り付けられた金属板をレールに設置されたブレーキパッドで挟んで摩擦を起こし、運動エネルギーを主に熱エネルギーとして放出して停止させる。最近では、チェーンではなくフライホイールやリニアモーター、圧縮空気等を用いて、スタート時や走行中に運動エネルギーを適宜追加する方式がよく見られる。この方法により、カタパルトで射出されるような加速感や、従来型では加速しない区間での加速による意外性などが演出され、さらにチェーン方式では実現できないような速度を出すことも可能である。また、チェーン方式ではコースターの速度を上げるにはかなり大がかりな巻き上げが必要で、土地や建設コストもかなり膨大になってしまう。その点でもリニアモーターなどの方式は有利である。ブレーキシステムに関しても、リニアモーターや渦電流といった非接触式のものを導入し、滑らかな減速・停止ができる他、ブレーキ作動時の騒音を大幅に減少できるようになった。ローラーコースターのコースには山なりや谷底および左右のカーブがあり、カーブ区間では乗客に遠心力がかかる。ローラーコースターのスペックとして、乗客にかかる遠心力と重力の合力はG（重力加速度）を基準にその何倍かで表されることがある。この力の変化がローラーコースターの醍醐味の1つであり、高さや速度に加えてその乗り心地の評価などに用いられることがある。しかし、乗客にかかる力は身体への負担となるため、クロソイド曲線などの緩和曲線を用いて強い力がかかる時間を短縮したり、カント（レールの傾き）を付けて乗客の横方向にかかる遠心力を縦方向に分散したりして、乗客にかかる力の影響を調整し、身体への負担を軽減している。日本では、1959年（昭和34年）からローラーコースターが建築基準法の「工作物」として扱われるようになり、法律や省令に基づいて安全基準や定期点検などが実施されている。「工作物」すなわち建物と同じように扱われ、乗り物として扱われていないのは、乗客の乗車地点と降車地点が同じであり、乗車と降車の地点が異なる一般的な乗り物とは用途が違うからと考えられている。また、車両側に動力をもたない点に着目し、道路上などに緩やかな傾斜のレールを設けて新交通システムとして活用する「エコライド」の研究が、2006年（平成18年）度から2009年（平成21年）度まで新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）で、2009年（平成21年）度から2010年（平成22年）度まで経済産業省の委託事業として行われている。