鉄道日本一の急勾配区間90/1000を上り下りするために、「アプト式」が採用され、アプト区間ではアプト式機関車を列車最後尾に連結をして運行します。

このアプト式機関車には「ラックホイールピニオン」という坂道専用の歯車が付いていて、線路の真ん中に敷設された「ラックレール」という歯形レールを噛み合わせて坂道を上り下りします。

列車全体を制御し、万一のトラブルに対応するため、常に坂の下側にアプト式機関車を連結いたします。
（アプトいちしろ駅から長島ダム駅へ上る時は先頭車両の制御車で運転し、長島ダム駅からアプトいちしろ駅へ下る時はアプト機関車で運転します。）

長島ダムの建設により井川線(あぷとライン)は線路の一部がダム湖に水没することになり4.8km区間の付け替え工事を行っています。
かつては、なだらかに山を登っていましたが長島ダムの建設により旧線路の一部区間がダムに水没することになり、平成２年新線路へと付け替えられました。

カール・ロマン・アプトさんが発明した、急勾配を上るための鉄道システム（ラック鉄道）の一種です。ラック鉄道は１８６９年頃からスイス・アメリカで実用されはじめ、世界に広まりました。近年ではブラジル、オーストラリア等でも新線が開業しましたが、スイスの観光鉄道が世界的にも有名で新車の投入など活況しています。（スイス国内では３０線程で採用されている。
現存最古のラック式鉄道はアメリカのワシントン山鉄道で明治２年に作られました。（最急勾配374/1000です。（大井川鐵道のアプト式はS61.3月に着工し、H2.10月2日に開業しました）
世界最急のラック鉄道はスイスのピラトス山へ登るもので、480/1000です。