轨道式集装箱起重机的工作原理是：当需要装卸或搬运集装箱时，操作员在驾驶室内控制大车沿着轨道平稳地移动到目标位置，然后控制小车沿着主梁移动到集装箱上方，再控制起升机构将集装箱吊起或放下。起升机构一般采用自动扣锁器或伸缩臂叉杆来抓取或释放集装箱。为了保证吊运过程中的安全和稳定，轨道式集装箱起重机还配备了减摇装置、防风锚固系统、防碰撞系统等。
无悬臂轨道式集装箱门式起重机：这种起重机的结构比较简单，因为集装箱不必通过门腿内空间。它的小车运行速度较低，一般不设减摇装置。如果用户要求减轻操作强度和提高生产率，则可以设置有减摇装置。
有悬臂轨道式集装箱门式起重机：这种起重机的结构比较复杂，因为集装箱必须通过门腿内空间。它的小车运行速度较高，一般设有减摇装置。它可以在两侧或一侧设置悬臂，以适应不同的堆场布局。
双悬臂型：双悬臂型起重机的主要特点是主梁两端都有悬臂，可以在轨道内外侧作业，适用于铁路转运场和码头。起重量大，一般为 30-60 吨；作业范围广，可以覆盖轨道两侧的集装箱堆场；可以实现多层、多列的集装箱堆垛；可以与船到岸集装箱起重机配合使用。轨道式集装箱门式起重机的工作级别一般为A6或A72，适用于港口、铁路货场、码头等需要大吨位、大跨度、高速度的场合。