地铁车辆是搭载乘客的载体,它的性能直接影响到乘客的安全和舒适程度。为达到上述目的，现代地铁车辆采用了很多的新技术、新材料、新设备。如电子计算机网络控制、设备运行监测、设备故障诊断、车体采用不锈钢或铝合金材料及轻量化的整体承载结构、车载ATC信号、采用大功率电力半导体器件的调频调压直-交电传动系统、可向接触网反馈电能的再生电制动、完善的乘客信息广播系统（包括移动电视）、通风空调系统等等。

地铁车辆是成列运行的。一般情况下由4辆或6辆编成一列，少数情况下，也有8辆编成一列的。在一列中，根据车辆的性能和特性分成组，每组的车辆彼此相邻，可以单独运行。一般情况，每列车由2组组成。

地铁列车由电力驱动。供电电压一般有DC1500V和DC750V两种。受电方式亦有两种，一种通过接触网（架设在空中）、经受电弓引入，由钢轨回流（主要用于DC1500V电源）；一种是通过第三轨（设在线路钢轨旁边）、经受流器引入，由钢轨回流（主要用于DC750V电源）。

地铁列车的动力是分散布置的，不象火车那样由机车牵引列车运行，而是将动力装置（牵引电动机）分散布置在一列车中的某些车辆上，共同驱动（牵引）列车运行。虽然牵引电动机是分散布置的，但对其控制还是集中统一的。装有驱动装置的车辆称为动车，没有驱动装置的车辆称为拖车。一列由6辆车编组的列车，可以由3辆动车和3辆拖车组成（简称三动三拖），也可由4辆动车和2辆拖车组成（简称四动两拖），甚至全部由动车组成（简称全动车）。

地铁列车（车辆）运行的最高速度，一般设计为80km/h，也有设计成100km/h和120km/h的。列车启动平均加速度，列车从0加速到40 km/h，不低于0.83m/s2 ；列车从0加速到80 km/h，不低于0.5 m/s2。常用制动平均减速度不低于1.0 m/s2；紧急制动平均减速度不低于1.2 m/s2 。

车辆的连接，根据需要采用自动、半自动车钩或半永久牵引杆。自动车钩在连挂或解钩时，机械、电路、风路同时自动连接或断开；半自动车钩在连挂或解钩时，机械、风路同时自动连接或断开，电路需手动连接或断开；半永久牵引杆的连接或断开则需在车辆段（车厂）全部用手动。

在上述连接装置上，同时设有缓冲器和可压溃筒。当列车（车辆）进行连挂或意外撞车时，缓冲器和可压溃筒吸收撞击能量，保护车辆不受损坏。缓冲器吸收能量，并在撞击后恢复原状；可压溃筒吸收撞击能量，但撞击后需进行更换。此外，作为车体一部分的司机室下部，设计成可吸收撞击能量的结构。一旦列车以较高的速度与另一列停留（制动）的列车相撞时，该结构将产生变形，吸收撞击能量，但事后需修复。从上述叙述可见，防止撞击损坏车辆采取了三个层次的措施。实际上，在列车运行的过程中，还有其它多方面的安全措施，发生撞车的几率几乎为零；只有在进行列车连挂时有轻微的撞击。

车辆的车体（车厢）安放在转向架上，一般情况每个车体下面有两台转向架，每个转向架安有两个轮对（4个车轮），通过轮对在钢轨上走行。在列车通过曲线时，转向架将相对车体进行转动。动车的转向架上装有两台牵引电动机，分别驱动一个轮对。拖车转向架上没有牵引电机。此外还安有减振装置和基础制动装置。列车的牵引力和制动力通过转向架传递到车体（列车）。

车辆的车体，现在一般都采用铝合金或不锈钢材料，采用整体承载结构，以减轻自重。耐候钢因重量大，都不再使用。一辆车的两侧均开有多个车门（一般为四个），加快乘客上下车的速度。车门的开关可以自动控制，也可以由司机手动控制。车门之间开有玻璃窗。沿窗布置有坐椅。还有扶手供站立乘客使用。此外还设有停放残疾人用轮椅的地方。内部装修均采用难燃材料，以利防火。两辆车之间有贯通道连接，乘客可以自由通过。车内除有照明外，还有空调通风系统、广播系统、乘客信息系统。使乘客可以在温度适宜、空气新鲜、灯光明亮的环境下，阅读报刊杂志、浏览广告、收听列车广播、观看录象和移动电视节目、及时了解列车运行到站情况等。必要时乘客还可以与司机通电话。

现代地铁列车是一个人性化的作品，处处体现出以人为本的理念。