Um sistema de transporte ferroviário compreende muitos elementos, e esses elementos são interdependentes. Sem um sistema adequado, os comboios não podem funcionar sem problemas.
Em primeiro lugar, existe o ambiente geográfico ao longo da linha férrea.
Em segundo lugar, qual é a finalidade do sistema: passageiros ou mercadorias? Se for passageiro, é necessário considerar se os passageiros são passageiros ou viajantes de média- a longa-distância.
Uma vez esclarecidas as necessidades, deve-se decidir o tipo de ferrovia a ser construída: ferrovia leve, ferrovia pesada ou ferrovia de alta-velocidade. Há também monotrilhos, sistemas de trilhos-com pneus de borracha e ferrovias maglev, já que essas linhas também usam trens guiados-por trilhos. Muitas grandes cidades agora possuem transporte ferroviário urbano ou sistemas de bonde.
Depois de decidir sobre o tipo de ferrovia, a bitola deve ser cuidadosamente selecionada.
Em relação à força dos trens, a antiguidade utilizava cavalos, depois vapor e depois eletricidade, necessitando de sistemas de eletrificação. Isso leva a diferentes métodos de alimentação de trens. Os mais comuns são cabos aéreos e fontes de alimentação-baseadas em trilhos.
Finalmente, o número de faixas deve ser determinado com base no volume de tráfego. Se o volume de tráfego for baixo, apenas uma via pode ser construída, mas deve haver uma área de passagem para permitir que mais de um trem utilize esta ferrovia. Se o volume de tráfego for alto, podem ser instaladas vias duplas ou mesmo múltiplas. Algumas seções movimentadas têm até oito trilhos em paralelo, com quatro trilhos em cada direção.
