La protección frente a las vibraciones es un aspecto importante en el sector ferroviario pues, de no tomarse medidas adecuadas, pueden producirse fisuras en los edificios situados junto a las vías o por encima de los túneles. Estas medidas de protección reducen en gran medida la propagación y la amplitud de las vibraciones y las ondas sonoras transmitidas al subsuelo, que en otro caso podrían originar sonido aéreo secundario y, en consecuencia, contaminación acústica. Las vibraciones se producen, por ejemplo, si el tren circula por encima de vías posicionadas incorrectamente. Cada vez que un eje sobrepasa esta zona, la vía origina sacudidas cíclicas contra las traviesas, de manera que se transmiten vibraciones y ondas sonoras a través del balasto o el sistema de vía rígida hasta el suelo, en donde se propagan en todas direcciones.
Otra fuente de vibraciones pueden ser imperfecciones en las ruedas. Uno o varios puntos defectuosos originan en cada giro de la rueda faltas de homogeneidad en la fuerza de contacto entre la rueda y la vía.  Estas sacudidas tienen asimismo un carácter cíclico y causan ondas de vibración en el substrato, del mismo modo que las vías colocadas en posición incorrecta. Es posible prevenir sacudidas de amplitud excesiva aislando el lecho de balasto o la placa de soporte de la vía del subsuelo.

El aislamiento se logra mediante una capa elástica insertada entre el substrato y la estructura de la vía. Las características de esta capa (formada habitualmente por un material elastomérico) deben elegirse de modo que la frecuencia natural de esta capa sea mucho menor que las frecuencias emitidas por los trenes en su paso. Cuanto mayor sea la diferente entre ambas frecuencias, más efectivo es el aislamiento. Es decir, el sistema no elimina las vibraciones por atenuación, sino por aislamiento de la fuente. Las dimensiones de la protección frente a las vibraciones dependen de la masa de la placa portante de la vía y de las cargas sobre los ejes de los trenes que circulan por la línea. Si el dimensionamiento es incorrecto, es posible que se amplifiquen las vibraciones y, en consecuencia, las repercusiones negativas no deseadas en el entorno de la vía (efectos de resonancia). Es posible diseñar medidas de protección de superficie completa, en forma de bandas o en forma puntual, si bien en todos los casos debe garantizarse que no puedan formarse puentes acústicos. Los elementos elásticos en la parte superior absorben las vibraciones. Es preciso evitar que los impactos puedan propagarse a través del elemento elástico, algo que garantizan los productos afianzados en el mercado.

El conjunto formado por la placa portante de la vía, con la vía y las traviesas, el elemento elástico y la masa rígida del substrato se denomina sistema de masa-muelle (SMM). Dentro de este sistema, el elemento elástico actúa como un muelle. Con respecto al elemento elástico, los sistemas de masa-muelle pueden estar diseñados como elementos de superficie completa, en forma de bandas o en forma puntual, De aquí resulta un elevado potencial de protección contra las sacudidas, pues permite adaptar con gran precisión el sistema de masa muelle SMM a la estructura de la vía.

Si se precisan frecuencias naturales críticas de menos de siete hercios como protección contra las vibraciones, puede recurrirse a un sistema de masa-muelle de doble capa, o incluso a apoyos individuales. La masa y la rigidez de la vía (canaleta de balasto o vía en placa) deben armonizarse con la rigidez elástica del elemento elastomérico para lograr un desacoplamiento eficaz de las vibraciones entre la superestructura de la vía y el entorno.