交通立體化
交通立體化是改善交通運輸的方案之一，包括公路與鐵路，但一般多指为了解决铁路线路分割市区带来交通瓶颈的问题，将原有铁路的市区段从地面改為架空或改建于地下的工程，或者新建铁路线路时在市区段就直接架空或建于地下的工程。此处的铁路大多是指服务于中长程客流的城際鐵路或通勤铁路，而不是城市轨道交通系统中的地铁或捷運。
鐵路
鐵路在與道路交會時，需設置平交道以控制兩方之行車，但平交道在人口密集區容易導致交通堵塞、並且容易遭人闖越導致發生事故，因而有鐵路立體化的出現。一般分為地下化（挖設地下隧道）與高架化（架設高架橋為主，或興築路堤）兩種形式。
鐵路地下化
优点
- 土地利用效率高：由於一般大都市的市區地價高，將鐵路建於地底，可以節省地面空間，令地面地皮可以作其他用途，在擁擠的都市可能會比高架化更有經濟效應，例如麥迪遜廣場花園、台北市市民大道。
- 減少地面噪音：鐵路建於地底，可以減少地面的噪音，例如小田原線。
- 不會受到強風及酷寒影響。
- 減少因為鐵路與一般道路交錯而造成的交通阻塞，以及在平交道發生事故的傷亡。
缺点
- 建造成本較高：由於要鑽挖地底，鐵路建造工程的經費及更新站體設施的擴充拓寬難度大於高架鐵路，只有一些特殊狀況會例外。
- 維修成本較高：由於土壤含有濕度，會導致隧道內濕度增加，讓鐵軌壽命大量減少。
- 行駛速度限制：如果行車速度過快，加之隧道內通風不良，會因為活塞效應造成隧道內氣壓改變，可能導致隧道入口和隧道內噪音變大。
- 擴充困難：由於鐵路已鑽入地下，若需增加鐵路數量以擴充路線容量時，隧道拓寬較高架橋拓寬難度高出許多。
- 若行駛柴油車輛，空氣污染問題會更嚴重，尤其是地下車站；需要淘汰老舊柴油機車、大幅提高換氣率及規劃好廢氣排出得流向。
- 改建拆遷量大：由於改建時必須維持現有軌道營運，無法直接於軌道下方直接開挖，採用明挖覆蓋法，故臨時軌設置為必需，且與永久軌施工區必須要有足夠的淨空以確保行車安全避免塌陷。
- 人為災難及恐怖行動處理及預防不易：若遭受炸彈、火災、爆炸、毒氣及挾持事件等，無法迅速處理。
- 活化及更新不易：廢棄地下鐵路，空間運用困難。
- 地下隧道事故時疏散困難，如發生火警，濃煙較難散去，間接做成傷亡。
- 對多數天災抵抗力弱，容易因為水災、地震、土壤液化導致結構破壞，且比高架或平面路段不容易災後重建，故排水系統及樑柱結構有較高的需求，特別是軟質泥沙沉積以及地震頻繁的臺北盆地及東京灣區。
- 2001年納莉颱風期間，臺北車站及附近地下化鐵路一度淪為水鄉澤國。
- 酷寒及強風是例外，地下化有最佳抵抗力。
- 通風不良，需要廣設通風井，除了能抽換新鮮空氣外也可在火災時排煙。
- 在地下水充沛的城市和橫跨江、河、海的路段，興建時亦需考慮防止水份湧入工地。
實例
已完成
台灣
- 臺北都會區鐵路地下化，地下隧道長度22.67公里，總工程經費為新臺幣1,741億元。
- 高雄市區鐵路地下化，地下隧道長度15.37公里，總工程經費為新臺幣998.69億元。
中國大陸
- 成灌铁路穿过都江堰市区的离堆支线，地下线路长5.96公里，该线三个车站迎宾路站、李冰广场站、离堆公园站均为地下车站。
- 广深港高速铁路位于深圳福田区的益田路隧道全长6.236公里，其中设1个地下车站福田站。
- 中國大陸建成或在建多條城際鐵路途徑機場部分均為地下線路，如成绵乐城际铁路雙流機場段、郑许城际铁路新郑机场段、海南东环铁路美兰机场段、长吉城际铁路龙嘉机场段等。
- 一些穿过城市中心的铁路干线或者被城市中心分隔的干线重要站点通过地下隧道穿越或连接，例如北京地下直径线（连接北京站和北京西站）、天津地下直径线（连接天津站和天津西站）、石家庄隧道（京广铁路地下穿过城市）。
香港
法国
- 法国高速铁路大西洋线，为穿越埃松省境内人口较为密集的地区而修建了4.8公里的维勒于斯特隧道，并设有马西TGV站。
其他地區
規劃／進行中
臺灣
- 臺南市區鐵路地下化計畫，全線總長約15.75公里（含永康），共設3座地下通勤車站，改建2座現有車站，另設1座高架通勤車站，全線已於2017年3月15日動工。
- 臺鐵都會區捷運化桃園段地下化計畫，全線總長約17.945公里，增設5座地下通勤車站，改建3座現有車站，共設8座地下車站，消除17處平交道。
中國大陸
- 津滨城际铁路位于天津市滨海新区的路段，长5.0055公里。
- 丰沙铁路位于北京市石景山区的路段并对石景山南站、养马场站和养三站进行入地改造，总里程14公里。
- 太原环城铁路中的晋祠隧道，长8.8公里，其中隧道CK18+400～CK19+500段为晋祠地下车站。
- 长株潭城际铁路位于长沙市区的路段，包括8个地下站点即汽车南站、湘府路站、香樟路站、树木岭站、开福寺站、滨江新城站、市府站和雷锋大道站。
- 广珠城际铁路延长线珠海至横琴段，从珠海站出发到橫過前山水道後过渡为地下隧道，湾仔北、湾仔、十字门、金融岛、横琴、长隆六个车站均为地下车站。
- 平南鐵路西麗站以西路段。
日本
鐵路高架化
优点
- 在絕大多數情況下，比铁路地下化的工程造价要低。
- 消除平交道，並避免人、動物或其他物品輕易闖入軌道造成行車危險。
- 適用地點較地下化廣泛。
- 養護成本低。
- 無通風疑慮。
- 不怕因淹水而導致列車停駛。
- 乘客可觀賞更廣的景色。
- 擴充容易。
- 相較於地下化，高架化施工時佔用較少的地面空間，某種程度上意味著更少的拆遷；但也有例外。
- 興建時所需空間較少，對既有道路交通的影響較低（相對於明挖法）。
缺点
- 高架铁路必需使用高成本的工法、隔音牆及浮動板才能稍微減少噪音。
- 高架鐵路不能解決強風、雷擊、雪災、地層下陷自然災害，此時地下化路線比較穩定。若設計不良，高架鐵路也不耐震。
- 1995年1月7日阪神大地震，關西地方的鐵公路高架橋呈骨牌狀連續斷裂。
- 2011年甬台温铁路列车追尾事故，是因為雷擊破壞電車供電線路導致前後列車無法控制間距而追撞。
- 臺鐵的屏東林邊路段、臺灣高鐵雲林路段，由於地層下陷嚴重而長期影響行車安全。
- 如果在經常下雪或強烈風災的地方，鐵路地下化可能有最低的整體成本。
- 若規劃不良，會妨礙附近大樓中低層的隱私權及安寧權。
- 空間利用效率比不上鐵道地下化：鐵道地下化後，上方空間可以做為高架道路，這在容易塞車的區域是很划算的；相反的，將鐵道高架化、道路地下化則很危險，因為長隧道行車安全性低。
工程實例
既有平面鐵路高架化
- 臺鐵高架化，臺灣鐵路管理局西部幹線及東部幹線以及南迴線各地改建為高架橋的各工程。
- 上海轨道交通3号线，但改造以后成为了城市轨道交通，不再作为国铁使用。
- 日本一部鐵路線（連続立体交差事業）。
- 九廣鐵路英段電氣化雙軌工程，包括大埔南運路等六個平交道高架化。
- 香港輕鐵河田／建安－杯渡／市中心間路段。
- 香港輕鐵青麟交匯處路段。
- 臺鐵淡水線改建為臺北捷運淡水線（淡水站至紅樹林站、新北投站／復興崗站至圓山站為高架化路線）。
- 吉隆坡快捷通安邦线应用二战后废弃的地面铁路建造为轻快铁系统。
新建高架鐵路
- 世界多數的高速鐵路
- 香港屯馬綫錦上路至屯門路段、顯徑至烏溪沙路段、南港島綫港怡醫院至深灣軒路段、東鐵綫洲頭至落馬洲路段、輕鐵天水圍站至天慈站路段
- 臺鐵沙崙線、六家線
- JR西日本：湖西線（隧道以外大部份路段高架化）
- JR東日本：上野東京線
- 柏林城市快铁5、7和75號線
新建或進行中
- 萧甬铁路柯桥城区段
臺灣
- 嘉義市區鐵路高架化
- 彰化市鐵路高架化計畫
- 屏東潮州鐵路高架化計畫
- 宜蘭縣鐵路高架化工程計畫
- 臺南市鐵路立體化計畫(新營區、柳營區)
- 苗栗地區山海線鐵路雙軌高架化工程計畫
- 臺中地區山海線鐵路雙軌高架化工程計畫
- 花蓮鐵路高架化工程計畫
其他
除了鐵路地下化與高架化之外，還有將平交道改建或新建為立體高架橋或隧道（涵洞）以穿越铁路、修建铁路外环线、在市区外另设新站等一系列方案来解决铁路分隔市区的问题。
公路
中國大陸
在一些大城市由於主干道路口车流量大，所以设置交流道，使得车流经过时不用等红绿灯。例如广州市的天河立交（广州大道天河路口）、中山一路立交（黄埔大道、东风路、广州大道、和中山路口）、大北立交等。另外，也有一些城市將道路地下化，以騰出空間，如上海外灘（外灘隧道）、廣州花城廣場（金穗路隧道、花城大道隧道、臨江大道隧道）。
香港
隨城市發展，不少道路被改建為幹道，亦興建立體化的交匯處，以增加車流量，及提升行車速度。以下為部分例子：
- 彩虹交匯處
- 畢打街隧道
- 將軍澳隧道公路（近坑口的一段，由迴旋處改建為立體化的交匯處）
- 德士古道天橋
- 窩打老道天橋
- 清風街天橋
- 長沙灣道—界限街天橋
- 葵涌道天橋
- 九龍城迴旋處天橋
- 西九龍走廊
- 東九龍走廊及啟德隧道
- 公主道、漆咸道南、加士居道交匯處
- 加士居道天橋及渡船街天橋
另外，也有將道路地下化，以騰出空間做公共空間，如龍和道其中一段被地下化，上方空間為添馬公園一部分。中環灣仔繞道中環至灣仔段也採用地下化設計，上方規劃為中西區海濱長廊中環段、添馬公園北部等。西九龍文娛藝術區和廣深港高速鐵路香港西九龍站一帶亦將周邊道路（如柯士甸道西、連翔道）地下化，讓地面成為大型戶外廣場。
澳門
由於澳門面積有限，將部分道路地下化，以騰出空間作公共用途，如塔石廣場、關閘廣場。
台灣
高速公路與快速道路及部分公路皆採用交通立體化方式興建，與其它道路交匯處，有以下分類:
- 快速公路與道路立體交叉的出入口稱為交流道或匝道，與國道交會時稱為系統交流道。
- 快速道路與一般道路立體交叉的出入口稱為匝道，出入口牌不標示里程數。
- 短程封閉式道路與一般道路立體交叉稱為陸橋，有些不設出入口，僅供作跨線橋使用。
- 高速公路側車道作為連絡道路並提供給交流道出入使用，有些設計為封閉式道路。
行人道
在車流較多的地區、被鐵路分割的地區或人流較多的地區，為免交通燈或平交道減慢車流和列車，也減低行人闖入道路（主要為車速較高的高速公路）、鐵路的交通事故，興建行人天橋或行人隧道以跨過／下穿公路和鐵道。