Händelsen inträffade vid 23.30-tiden på onsdagskvällen. Då gick kvinnan på gångstigen längs med spåret vid Aspens station i Lerum.
– Då dyker mannen upp. Han beskrivs vara i 20-25-årsåldern, säger Lars Inderberg som är stationsbefäl vid Alingsåspolisen.
Mannen ska ha sexuellt ofredat kvinnan, som är i 30-årsåldern, på flera sätt.
– Han tog henne på rumpan och brösten.Sedan ropade han massa vidrigheter och visade upp sitt "attribut" för henne, säger Inderberg.
Mannen ska ha tagit till flykten när kvinnan sagt att hon skulle ringa polisen. Ingen misstänkt har ännu gripits.
– Men det finns en del spaningsuppslag att jobba vidare på så vi hoppas kunna lösa det.