โครงสร้างทางรถไฟ นั้นประกอบด้วย 2 ส่วนหลัก คือ 1) โครงสร้างส่วนบน (Superstructure) เป็นส่วนโครงสร้างตั้งแต่ทางรถไฟขึ้นไป และ 2) โครงสร้างส่วนล่าง (Substructure) เป็นส่วนโครงสร้างรองรับราง ซึ่งส่วนของโครงสร้างที่มีความสำคัญ เนื่องจากทำหน้าที่ถ่ายแรงจากแรงกระทำของรถไฟสู่ชั้นดินเดิมอย่างปลอดภัย ซึ่งโครงสร้างส่วนล่างเป็นส่วนที่ "ศูนย์วิศวกรรมโยธาและฐานรากนะบบรางขั้นสูง มหาวิทยาลัยเชียงใหม่" ให้ความสนใจเป็นหลัก เพื่องานวิจัยที่มีคุณภาพทางศูนย์ฯ ได้จัดหาวัสดุอุปกรณ์ทางห้องปฏิบัติการที่ใช้เทคโนโลยีล้ำสมัยซึ่งมีเพียงแห่งเดียวในภาคเหนือและแห่งเดียวในประเทศไทย

ในการศึกษาวิจัยโครงสร้างส่วนล่างของทางรถไฟได้ใช้ความรู้ทาง "วิศวกรรมธรณีเทคนิค (Geotechnical Engineering)" เป็นพื้นฐานเพื่อสร้างองค์ความรู้ทาง "วิศวกรรมราง (Railway Engineering)" นอกจากนั้นเพื่อสร้างความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง และทำนายพฤติกรรมของโครงสร้างส่วนล่างด้วย "การวิเคราะห์เชิงตัวเลข (Numerical Analysis)" ทางศูนย์ฯ มีห้องปฏบัติการที่ทันสมัยที่สามารถรองรับการสร้างแบบจำลองเชิงกายภาพ (Physical Modelling) และทดสอบเพื่อหาตัวแปรทางกลศาสตร์ ในการสร้างองค์ความรู้ทางวิศวกรรมรางและการวิเคราะห์เชิงตัวเลขที่แม่นยำด้วย Software ที่เป็นที่ยอมรับในระดับสากล

มากไปกว่านั้นทางศูนย์ฯ ยังได้เล็งเห็นถึงการพัฒนาในอนาคตควบคู่ไปกับความยั่งยืนโดยนำองค์ความรู้ที่มีอยู่นำไปต่อยอดงานวิจัยทางด้าน วัสดุชั้นสูงและการหมุนเวียนวัสดุ (Advanced Materials and Recycling) และเทคโนโลยีแอสฟัลต์ชั้นสูง (Advanced Asphalt Technology) เพื่อเป็นประโยชน์ต่อวิศวกรรมทาง (Pavement Engineering) โดยรวมและไม่จำกัดการพัฒนาและศึกษาวิจัยไว้เพียงแค่ วิศวกรรมราง