一個(gè)鐵路運輸系統包括很多元素，如車(chē)輛、軌道、各種調度控制、通訊信號和監控預警設備以及相關(guān)的管理制度和操作人員等，而且它們之間是相輔相成的，如果沒(méi)有合適的系統，火車(chē)將無(wú)法順利地運行。
首先是鐵路沿線(xiàn)的地理環(huán)境，包括地質(zhì)和地形。
其次是系統的用途為何:客運還是貨運?如果是客運，還要考慮乘客是通勤者還是中長(cháng)途旅行者。
當弄清楚需求后，便要決定建造的鐵路類(lèi)型:例如輕鐵還是重鐵。另外還 有單軌鐵路、橡膠車(chē)輪軌道系統和磁浮鐵路等，因為這些線(xiàn)的列車(chē)也是以軌道導引行走?，F時(shí)很多大城市都設有城市軌道交通系統或電車(chē)系統。此后要選擇軌距。如果是電力，便需要電氣化的系統。這樣一來(lái)，又有不同的方法為火車(chē)供電。最普遍的是高架電纜及軌道供電。最后，要根據交通流量決定路軌的數目。如果流量是小的，可以只建一條路軌，但一定要有避車(chē)處讓多余一列火車(chē)使用這條鐵路。流量大的，可以鋪雙線(xiàn)甚至多線(xiàn)，有些繁忙的路段甚至有八線(xiàn)平行行走，每個(gè)方向有四條路軌。
最早為方便裝卸貨物和旅客上下列車(chē)，設立了鐵路車(chē)站。后來(lái)為了便于鐵路運作和提高效率，設立不同類(lèi)型的車(chē)站:編組站、區段站、中間站、客運站等。
