日本初の人造肥料を開発した別府(べふ)の多木化学が、自社製品の輸送のために敷設した路線で、別府港から旧国鉄高砂線野口に至る野口線(3.6km 1921年開通)と、別府港から山陽線土山駅に至る土山線(4.0km 1923年開通)と、がありました。別府港駅は、山陽電鉄別府駅の南側に位置していました。
最初に野口線が開通しましたが、野口経由では当時の播州鉄道に乗り入れる必要があったことから、国鉄線に直結する土山線の開通が急がれ、その後は貨物輸送は土山線に移行、野口線は旅客輸送にあたりました。
1974年の時刻表によれば、一日の運転本数は野口線が10往復、土山線はわずかに4往復でした。野口線ではミニサイズの気動車が走り、土山線では貨物列車にぶらさがる格好で、これまたおもちゃのような客車が旅客輸送にあたっていたといいます。
この別府鉄道は貨物輸送がメインであり、旅客輸送は片手間程度のものでした。(山陽電鉄がその責を担っていたので、そもそも需要がなかった。)そのため、トラック輸送の発達とともに必要性は薄れ、国鉄末期の合理化に伴う貨物削減で立ちゆかなくなり、別府鉄道も1984年1月末をもって廃止となりました。
廃線跡は、土山線の播磨町内区間と野口線の大半が遊歩道化され、その他は道路に取り込まれています。山陽電鉄線が別府駅付近で高架になっていたり、国道250号線(明姫幹線)が東行き車線だけ高架橋になっている部分があるのは、別府鉄道の線路を跨いでいた名残です。