歷史 巴黎地鐵的橡膠車輪世界上首條地下鐵路系統是在1863年開通的倫敦大都會鐵路 Metropolitan Railway。當時電力尚未普及，所以即使是地下鐵路也只能用蒸汽機車。由于機車釋放出的廢氣對人體有害，所以當時的隧道每隔一段距離便要有和地面打通的通風槽。 到了1870年，倫敦開辦了第一條客運的鉆挖式地下鐵，在倫敦塔附近越過泰晤士河。但這條鐵路并不算成功，在數月后便關閉。 現存最早的鉆挖式地下鐵路則在1890年開通，亦是倫敦，連接市中心與南部地區。

　　最初鐵路的建造者計劃使用類似纜車的推動方法，但最后用了電力機車，使其成為第一條電動地下鐵。早期在倫敦市內開通的地下鐵亦于1905年全數電氣化。 法國巴黎的巴黎地鐵在1900年開通，最初的法文名字Chemin de Fer Métropolitain是從Metropolitan Railway直接譯過去的，后來縮短成métro，所以現在很多城市軌道系統都稱metro。俄羅斯的地鐵也順理成章，只是改用了西里爾字母，稱為 Метро。 亞洲最早的地下鐵路在日本東京，于1927年開通。此外，土耳其伊斯坦布爾的第一條地鐵修建于1910年(隧道開挖于1875年，1910年以前使用馬車)，但因該城市坐落在歐洲，因此沒有被算作亞洲第一條地鐵。 非洲最早的地下鐵路在埃及開羅，1987年開通。 中國大陸第一條地下鐵路是1969年開通的北京地鐵。 香港的地鐵在1979年開始投入服務。 新加坡第一條地鐵在1987年開通。 臺灣的第一條捷運是于1996年開通的臺北捷運木柵線。 朝鮮半島的第一條地鐵在平壤于1968年動工，1973年9月6日第一條地鐵線路千里馬線(Chollima Line)通車。

　　世界最深的地下鐵路 有些城市的土質不穩，或者為了戰略需要，隧道要挖得特別深。俄羅斯圣彼得堡的地下鐵路一般都超過100米深。 然而，世界最深的地下鐵路車站并沒有定論： 圣彼得堡本身的其中三個地下鐵路車站都有可能是全世界最深的。 俄羅斯首都莫斯科和烏克蘭首都基輔都各有一極深的站。兩站都是建在山下的。 朝鮮首都平壤亦有一地下鐵路站能角逐此位，它的最深處達地下200米，平均深度亦達100米。

　　供電 一般而言，城市軌道系統的供電可以第三軌、第四軌或架空電纜等方式。 第三軌：在原有兩軌路線側邊新增軌道帶電，車輛則利用集電靴獲得電力;電流經車輪和運行軌道回到發電廠。 第四軌：原理同上，除了原有車輪支撐導引用軌道外，另外增設兩條軌道各供應直流電正負兩極，或者供應三相交流電，但不如第三軌式經濟，故不常見。 架空電纜：電力由架空的電纜提供，車輛則利用集電弓獲得電力，有時亦會以車輪經過軌道將電流帶回發電廠。 車輛 最初的城市軌道系統車廂是木制的，后來改為鋼制以減少一旦發生火災造成的危險。自1953年開通的多倫多的地下鐵路，車廂開始再改良為鋁制，有效減少維修成本和重量。 很多地下鐵路行走的隧道，都比在主要干在線的為小;所以一般而言地下鐵路的列車體積一般比較小。有時隧道甚至能影響列車的形狀設計，例如倫敦地鐵的部分列車便是。 大部份的城市軌道系統都是使用動車組，而不使用機車牽引客車廂。若果使用機車，經常會用推拉運作。 另外，部分較為先進的系統已開始引入列車自動操作系統。倫敦、巴黎、新加坡和香港等地車長都無需控制列車。更先進的系統甚至做到了無人操控，就例如香港地鐵的迪士尼線。同樣,預計于10年通車的上海軌道交通10號線也將在內地首創無人駕駛。 軌道和車輪 一般的城市軌道系統使用鐵軌和金屬車輪。但近年來亦有系統使用混凝土路軌或橡膠車輪(和摩托車相近)，或兩者兼用。