Để hàn đường ray, người ta thường sử dụng một phương pháp gọi là hàn nhiệt nhôm (thermite welding). Trong phương pháp này, một hỗn hợp bột nhôm và oxit sắt (thường là Fe₂O₃) được sử dụng. Khi hỗn hợp này được đốt cháy, nó tạo ra một phản ứng nhiệt nhôm, sinh ra nhiệt độ rất cao (khoảng 2500°C), đủ để làm nóng chảy sắt và nhôm, từ đó hàn kín các đoạn đường ray lại với nhau.

Phản ứng hóa học cơ bản của quá trình này là:
\[ \text{Fe}_2\text{O}_3 + 2\text{Al} \rightarrow 2\text{Fe} + \text{Al}_2\text{O}_3 \]

Phản ứng này tạo ra sắt nóng chảy và oxit nhôm, và sắt nóng chảy này được sử dụng để hàn các đoạn đường ray lại với nhau.