Železničný dopravný systém pozostáva z mnohých prvkov a tieto prvky sú vzájomne závislé. Bez vhodného systému nemôžu vlaky fungovať hladko.
Po prvé, je to geografické prostredie pozdĺž železničnej trate.
Po druhé, aký je účel systému: osobná alebo nákladná? Ak ide o cestujúceho, je potrebné zvážiť, či cestujúci dochádzajú za prácou alebo cestujúci na stredné{0}} až dlhé{1}}vzdialenosti.
Po objasnení potrieb sa musí rozhodnúť o type železnice, ktorá sa má postaviť: ľahká železnica, ťažká železnica alebo vysokorýchlostná železnica. Existujú aj jednokoľajové dráhy, gumené-koľajové systémy a maglevské železnice, keďže tieto trate využívajú aj koľajové-navádzané vlaky. Mnoho veľkých miest má v súčasnosti mestskú železničnú dopravu alebo električkovú dopravu.
Po rozhodnutí o type železnice treba starostlivo vybrať rozchod koľaje.
Pokiaľ ide o pohon vlakov, v staroveku sa používali kone, neskôr para a potom elektrina, čo si vyžadovalo elektrifikačné systémy. To vedie k rôznym metódam pohonu vlakov. Najbežnejšie sú nadzemné káble a napájacie-napájacie zdroje.
Nakoniec je potrebné určiť počet stôp na základe intenzity dopravy. Ak je intenzita dopravy nízka, môže byť postavená len jedna koľaj, ale musí existovať prechodový priestor, aby mohol viac ako jeden vlak používať túto železnicu. Ak je intenzita dopravy vysoká, môžu byť položené dvojité alebo dokonca viacnásobné koľaje. Niektoré frekventované úseky majú dokonca paralelne vedených osem koľají, pričom v každom smere sú štyri koľaje.
