Traditionnellement les traverses sont en bois dur, généralement en chêne ou plus rarement en hêtre, matériau apprécié pour sa résistance et sa flexibilité, pour sa facililité de mise en œuvre, mais de durée de vie réduite (20 à 30 ans) car il est putrescible. Pour prolonger leur durée de vie, les traverses en bois sont en général imprégnée sous pression d'un pesticide, insecticide et fongicide, la créosote. Les traverses en bois représentent encore la très grande majorité des traverses utilisées dans le monde. Pour éviter l'apparition de fentes, liées aux successions de périodes humides et sèches, on peut cercler les têtes de traverses à l'aide de feuillards métalliques, c'est le frettage.
Leurs dimensions sont généralement, à la SNCF, de 2,6 m de long, 25 cm de large et 15 cm d'épaisseur. Elle sont entaillées pour permettre l'appui des rails. la zone d'appui ou table de sabotage est délimitée de manière à déterminer l'écartement des rails et leur inclinaison (au 1/20 à la SNCF).
La fixation des rails sur les traverses en bois se fait grâce à des tire-fonds et des attaches élastiques, parfois munies de semelles en caoutchouc pour limiter le bruit.
Le recyclage des traverses en bois est réglementé dans plusieurs pays en raison de la nocivité de la créosote, produit classé cancérigène.