Le pneurail est l'association d'une jante spéciale, qui assure le guidage de la roue le long des rails ou des aiguilles, à l'instar d'une roue ordinaire de chemin de fer, et d'un pneu qui assure le roulement sur le champignon du rail.
Le pneu apporte une adhérence plus forte que les bandages métalliques habituels des roues, un meilleur confort grâce à son élasticité et une diminution du bruit de roulement. En revanche le pneurail peut rouler sur des voies standard sans aménagement particulier. Cela n'est pas le cas des métros sur pneus mis en service à Paris depuis les années 1950, pour lesquels il est nécessaire de modifier la voie en l'équipant de pistes de roulement larges, horizontales (fonction de support) et verticales (fonction de guidage latéral). Il est à noter que pour cette dernière application, le guidage lors du changement de voie s'effectue toujours à l'aide des jantes métalliques qui s'appuient sur le côté des rails et des aiguilles, ce qui est possible car la RATP a choisi comme solution de secours, en cas de crevaison multiple, de garder la voie "rail" dans son intégralité.
La principale difficulté de l'application du pneurail Michelin vient de l'étroitesse de la surface de roulement offerte par le champignon du rail, entre 60 et 62 mm, et de la technique de fabrication des pneus à l'époque. Ces contraintes limitaient fortement la charge admissible à l'essieu, en effet, la charge à l'essieu (deux roues) est de 17 tonnes pour une voiture de voyageurs de la SNCF à bogies équipées de roues métalliques (soit 8,5 t par roue), tandis que les derniers pneurails ne permettaient qu'une charge unitaire de 2 tonnes par roue. Cette contrainte a conduit à multiplier les essieux, à renforcer la bande de roulement du pneu (adoption vers 1947 de la carcasse radiale en acier) et à utiliser pour la construction des véhicules (motrices et remorques) des matériaux légers, comme l'aluminium.
