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Die Waldbahn diente in den um die Jahrhundertwende noch zahlreichen und ausgedehnten Wäldern zur Abfuhr des Schlagholzes. Da die Wälder kaum erschlossen waren, war der Abtransport der schweren Stämme aus dem Wald durch Zugtiere zeitaufwendig und mühsam, bei schlechter Witterung gar unmöglich. In bergigen Wäldern wurden Stämme oft erst im Winter mit Schlitten zu Tal gebracht, eine bisweilen lebensgefährliche Transportart. Demgegenüber war die Anlage von Holzdriften, befestigten Schleppwegen, ebenso teuer wie aufwendig in der Unterhaltung.
Bereits um die Jahrhundertwende klagte die europäische Holzindustrie über die am Markt erzielten schlechten Preise, da es schon damals billige Einfuhren, vorwiegend aus Übersee, gab.
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Besonders in Amerika wurde die Holzwirtschaft frühzeitig mechanisiert. Neben zahlreichen dampfbetriebenen Winden und Maschinen half vor allem die Waldbahn (Logging Railroad) bei der Bewirtschaftung der ausgedehnten ursprünglichen Waldflächen. Eine der wichtigsten Erfindungen in diesem Bereich ist die Getriebe-Dampflok, die Ephraim Shay im Jahr 1877 konstruierte.
Mit dieser Shay-Lok, und weiteren, später entwickelten Getriebe-Dampfloks, war es möglich, auf flüchtig verlegtem Gleis mit starken Steigungen und engen Kurven weitaus schwerere Lasten zu transportieren, als mit herkömmlichen Dampfloks. Die Waldbahnen, die sich daraus entwickelten, entsprechen nicht mehr dem Begriff Feldbahn.
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Um gegen diese Konkurenz auch in Europa einheimisches Holz mit Gewinn verkaufen zu können, mußten die "Bringungskosten", also die Kosten für das Schlagen und die Fracht zum Verarbeiter, bei gleichzeitiger Erhöhung der Produktion gesenkt werden.
Dazu wurden zunächst weniger lok-betriebene Waldbahnen gebaut, als vielmehr, ähnlich wie in der Landwirtschaft, Fuhrwerksbahnen eingesetzt, um die Transportkapazität vom Einschlagort zum Säge- oder Papierwerk zu erhöhen.
Die Waldbahnen brachten wesentliche Verbesserungen. Sie wurden durch das Abholzgebiet in wenigen, fest verlegten Hauptlinien geführt, von denen aus "fliegende Gleise" durch den Wald geführt wurden.
In ebenem Gelände wurde beim Kahlschlag zunächst eine Schneise quer zu der Hauptstrecke geschlagen, in die die fliegenden Gleise verlegt wurden. War das Holz verladen, wurden die nächsten Bäume neben der Schneise gefällt, und das Gleis entsprechend verschoben, bis das Ende des Abholzgebietes erreicht war.
Im Hoch- und Mittelgebirge wurde die Waldbahn im Tal verlegt. Die auf den Bergen oder an den Hängen geschlagenen Bäume rutschten oder rollten zu Tal, und wurden dort auf die Waldbahn verladen. Mußte die Waldbahn in die Berge verlegt werden, wurden Zugtiere oder Lokomotiven verwendet, um die leeren Wagen bergauf zu ziehen. Die beladenen Wagen rollten dann durch ihre eigene Schwerkraft bergab. Jeder Wagen war mit einer Bremse ausgerüstet, über die die Geschwindigkeit kontrolliert wurde.
Waldbahnen sind immer dort angelegt worden, wo größere Wälder eine regelmäßige Holzabfuhr garantierten. Auch beim Kahlschlag, wo also jeder Baum gefällt wurde, sind sie zum Einsatz gekommen. Der Lokomotiveinsatz auf Waldbahnen wurde bei einer jährlichen Abfuhr von mindestens 10.000 Festmeter Holz als gerechtfertigt angesehen. Bei geringeren Abfuhrmengen sollten Tiergespanne ausreichend sein.
Die beiden letzten Waldbahnen auf ehemals westdeutschem Gebiet dürften die Waldbahnen in Spiegelau und Zwiesel, im Bayrischen Wald gewesen sein. Beide 600 mm spurigen Bahnen wurden etwa 1960 stillgelegt, und sind heute restlos verschwunden.
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