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  第一条真正的铁路--曼彻斯特利物浦铁路(L&MR)的前身是将一对石制基座固定在地上再将铁轨置于上方,这种方式的好处是马匹行走于上面不会被绊倒。但在铁路发展到最后使用越来越重的机车头时,会发现铁路很难保持正确的轨距。石头在任何情况下也不适合此用在柔软的地面。如在曼彻斯特的Chat Moss,人们会将铁轨固定在木材上,这就和现今使用的枕木相似。

  在以前,木制枕木是使用斧头削切而成,使其至少有两个平面。枕木可以是使用软木或是硬木制成,如橡木、红柳铵或是铵树都是很受欢迎的材料。但它们越来越难永续且稳定的供应。有些地方使用软木,如花旗松,虽然他们比较容易处理,但是相对来说也更容易磨损。软木一般来说是利用杂酚油来作为防腐剂处理,有时也会使用五氯苯酚,铬酸铜砷酸盐或是其他防腐剂。若是使用无毒防腐剂则会是铜唑或微粉铜。  美国主要的铁路干道大多是使用硼基的木材保护技术来做双重保护处理,以延长枕木在高湿度地区的寿命。有些木材够耐用(如娑罗树、红柳铵)可以不用处理。  木制枕木常见的问题包括腐烂、裂开、虫蛀、滑牙(道钉逐渐从枕木松脱)或是切削(因为铁轨的水平移动所造成)。木制的枕木会因为使用时间长而产生裂缝,这些裂缝若因火车经过产生火花则会容易引发火灾。  关于木制枕木的更多资讯,铁路枕木协会有专门的统计及研究网站。

  混凝土枕木的优点是他的寿命较长且取得方便,并且能够承受更大的重量以及使列车以更快的速度行驶。比木头更重的混凝土木可以确保轨道的轨距能够不变,特别是在有装设导轨的地方。此外,也因混凝土的重量及寿命,使得它相较木制枕木来说需要更少的维护,也够长时间维持在正确的位置。  混凝土必须放置在具有良好排水设计的路基上,才能发挥出它的特性。但混凝土枕木会增加列车行驶的噪音,因此在人口稠密区仍较多使用木制枕木。  近年的铁路开始改用一种名为预应力钢筋混凝土轨枕,当中的「预应力」指预先施加与受力方向相反的拉力,可以更有效承受列车行驶时所产生的压力。

  合成软枕,由日本研制,可代替木材枕木用于波口位路段,材料为硬质聚氨酯树脂加入玻璃纤维制造,可防腐及耐热,寿命可达50年。
枕木亦称轨枕或路枕,是铁路路轨的组成部分之一,与路轨底部直接连接,能够稳定路轨的位置,以防止路轨在列车驶过时移位引起危险,也可将列车经过时所产生的压力,平均分布在于道碴之上,使列车行驶得更稳定。