青藏铁路建设遇到三大世界难题的原因是什么？
青藏铁路珍稀物种丰富，生态类型独特原始，环境敏感，一旦被破坏就很难恢复。
如何解决冻土问题？
青藏铁路建设首次采用“主动降温、地基降温、冻土保护”的设计原则，对于“被动保温”来说是一场革命。设计中尽量避开不良冻土现象发育的路段，遇到高温极不稳定的厚地下冻土路段时采取“过桥”的方法。施工中采取了片石通风路基、片石通风护道、通风管路基、热棒、铺设保温板等多种措施。提高冻土路基的稳定性，其中许多冻土工程措施为国内外首创。青藏铁路上有一种特殊的路基，就是在土路堤底部填筑一定厚度的毛石，然后在上面铺上带土层的路基。这条111 km“碎石层通风路基”在国内尚属首例。它就像一个散热风扇，冬天把路基和地基的热量带走，夏天吸收的热量少，起到降温的作用，能有效保护冻土路基的稳定性。
青藏铁路建设专家组组长、冻土专家张教授认为，青藏铁路出现大规模冻土工程病害的可能性比较小，列车时速可以达到100公里以上，常年保持畅通是没有问题的。
如何保证施工人员的人身安全？
青藏铁路沿线年平均气温在零摄氏度以下，大部分地区空气中的含氧量只有内地的一半左右。寒冷缺氧、沙尘暴肆虐、紫外线强烈、自然疫源地众多，被称为人类生存极限的“禁区”。如何保证建设者在恶劣环境下的生命安全，也是一个世界性难题。
铁道部和卫生部制定了完善的卫生防护措施，使医务人员与施工人员的比例达到1.5%-2%，全线配备常规医疗设备3900余台套，半小时内将员工送往现场医院进行有效治疗。遵循高原生理规律，所有承包商在较低海拔地区“适应环境”一周后，被允许进入施工现场工作。限制人员工作时间，采用机械化施工，降低劳动强度。为防止高原缺氧，施工单位创造性地在海拔4500米至5100米使用高压氧舱，填补了国内外医学空白。在高海拔地区进行人工制氧科学研究，在世界上尚属首次。在海拔4905米的霍峰隧道，研制出每小时生产24立方米高纯氧气的高原医用制氧设备，并对这项技术进行了总结和推广。全线建成17大型制氧站，有效改善了作业环境。霍峰隧道建设中的“青藏铁路霍峰隧道制氧供氧系统的开发与应用”科技成果，填补了目前世界高海拔制氧技术的空白。
如何保护野生动物？
为保护青藏高原独特的、极其珍贵的野生动物资源，铁路选线应尽量避开野生动物栖息和活动的重点区域，项目西藏段绕过林州市鹏博黑颈鹤保护区。对于必须经过野生动物活动区的路段，组织专家研究野生动物的保护，掌握沿线野生动物的分布习性和迁徙规律，最大限度减少对它们的干扰。青藏铁路沿线有33条野生动物通道，沿线累计宽度近60公里。根据不同动物的迁徙习性，通道设计为桥下、隧道上方、缓坡处三种形式。
如何保护高原植被？
建设者采用分段施工，植被移植的方法。先将施工区的草皮切成块，然后用铲车将草皮连同泥土一起运到草皮移植区，并有专人负责养护。路基成型后，将草皮移植回路基边坡。对于昆仑山以南自然条件较好的地区，应精心选择适合高原生长的草种，辅以喷播、地膜覆盖等适宜技术，尽可能恢复地表植被。在脱脱河、安多、当雄等高海拔地区进行了草皮种植和移植试验。成功后在全线推广，开创了世界高原高寒地区人工种草试验成功的先例。
为了保护高原湿地，青藏铁路应尽可能避开湿地。当必须穿越湿地时，一般采取“以桥代路”、多设涵洞、路基基底填石等措施，防止路基地下径流被切断，防止湿地萎缩。