Eine formale Spezifikation ermöglicht das Stellwerksverhalten mit einemmathematischen Modell zu beschreiben und formal auf Korrektheit zu überprüfen. Eine formale Spezifikation ermöglicht Abstraktion, Verfeinerung und Systemanalyse in einem mathematischen Modell abzubilden und erlaubt gleichzeitig, Designentscheidungen formal auf Korrektheit zu prüfen. Es wird damit auf rigorose Weise festgelegt, was ein System „tun muss“ und was es nicht „tun darf“ und hilft so dem Domainexperten, Design- und Verifikationsschritte früh im Entwicklungszyklus eines Systems durchführen zu können. In sicherheitskritischen Eisenbahnanwendungen wie im Elektronischen Stellwerk werden formale Spezifikationen und damit einhergehende formale, mathematische Modellierungen von Problemen und deren Lösungen benutzt um komplexe Zusammenhänge und deren Wechselwirkungen computerunterstützt verifizieren und validieren zu können.