通常，自动化地铁都包括监控系统，如闭路电视之类，可以让控制室的工作人员看到列车的行进方向和安全与否。双向无线电系统可使乘客在紧急情况下与控制室里的工作人员取得联系或求救。同时传感器还能检测到靠近车门的物体，这样乘客们就不会在列车即将启动时因为急于上车而被车门夹住受到伤害。
非自动化列车的地铁系统有一套种类繁多的标志和信号，帮助驾驶员安全驾驶。从限速提醒到灭火器位置等所有细节，都能通过标志识别。信号一般通过彩色灯，提醒驾驶员应该何时停车，前方的轨道是否被占用，以及何时需要小心驾驶。当列车驶过时，红外传感器和电容板或短路检测仪会探测到车轮经过并输出信号。该信号还可以传递给相邻的信号系统，保证两辆列车不会在同一时间使用同一节轨道。
有一些信号通过运用物理机制，确保驾驶员遵守。譬如，如果一个驾驶员执意忽略一个停驶信号，一些机制就会激活这辆车的紧急刹车系统。原来的纽约地铁如果发生这种情况，驾驶员要想继续行驶，不得不使用复位信号键。某些信号环境中的键控，同样应用这个原理。早期的地铁使用蒸汽发动机，但现在大多数地铁、列车、隧道和灯光都通过电力运行。地铁通常采用架空线或者“三轨”供电，“三轨”位于地铁轨道外围或者车轮之间，通过车轮刷或双滑履把“三轨”电力输送给火车电动发动机。纽约的地铁系统，“三轨”可提供625伏特电压，一些老旧地铁线路需要通过它们自己的发电厂供电才能运行。大量电缆和变电站将发电厂的电输送到“三轨”。
电力同时支撑着地铁通风系统的运行。虽然很多地铁系统有大量的地上轨道和开放的出入站口，然而来自这些地方的自然空气流通不足以保证隧道的通风透气性。于是在地铁系统中就设计了很多风扇和通风口,可以用来保证新鲜空气流通。由于新鲜空气需求量巨大，包括纽约地铁在内的很多地铁通风系统，计划更新通风设备至每分钟能运送60万立方米的新鲜空气。这就意味着需要大量的运送设备，其中大部分都是在地下运行，或者相对接近地面的地方运行。接下来，我们将探讨地铁是如何维持有序运行的。