




Eine U-Bahn oder Metro (Kurzform für Untergrundbahn bzw. abgeleitet von englisch Metropolitan und französisch Métropolitain) ist ein Schienenverkehrsmittel des öffentlichen Personennahverkehrs, das vollständig unabhängig von anderen Verkehrsmitteln trassiert ist und hierzu häufig zu größeren Teilen oder auch vollständig im Tunnel geführt wird. Der Begriff wird gleichermaßen für das Gesamtsystem, seine Strecken und Linien und umgangssprachlich auch für die einzelnen Fahrzeuge (U-Bahn-Triebwagen, U-Bahn-Zug) verwendet.
Der deutschsprachige Begriff Untergrundbahn beschränkte sich in der Frühzeit des Verkehrsmittels auf unterirdisch trassierte Bahnen, erfuhr jedoch spätestens in den 1920er Jahren eine Bedeutungserweiterung und wird seitdem verallgemeinernd auch für Bahnen verwendet, die im Einschnitt, an der Oberfläche, auf Dämmen oder auf Viadukten verkehren. Vor diesem Hintergrund wird das U in der Kurzform U-Bahn teilweise auch mit der allgemeineren Bedeutung unabhängig verwendet.
Untergrundbahnen für den Güterverkehr wie Post-U-Bahnen sowie Grubenbahnen und Kasemattenbahnen weisen Gemeinsamkeiten mit U-Bahnen auf, dienen anders als diese jedoch nicht primär der Personenbeförderung.
Der Internationale Verband für öffentliches Verkehrswesen (UITP) definiert den Begriff Metro wie folgt:
High capacity urban guided transport systems, mostly on rails, powered with electricity and running on an exclusive right-of-way, with trains composed of a minimum of two cars and with a total capacity of at least 100 passengers per train.
(dt. sinngemäß: Spurgeführte, in den meisten Fällen schienengebundene, Verkehrssysteme mit hoher Beförderungskapazität für den städtischen Raum, die elektrisch angetrieben werden und auf unabhängigem Bahnkörper verkehren und mit mindestens zweiteiligen Fahrzeugen mit einer Beförderungskapazität von mindestens 100 Fahrgästen betrieben werden.)
Der Begriff umfasst neben Bahnen, bei denen die Fahrzeuge mit Stahlrädern auf zwei Stahlschienen fahren, auch Bahnen mit Fahrzeugen auf Gummireifen, Sattelbahnen, das heißt Einschienenbahnen, deren Wagen auf einem Fahrweg fahren, und Magnetschwebebahnen, soweit sie jeweils die weiteren genannten Kriterien erfüllen (siehe auch hier). Hängebahnen, das heißt Einschienenbahnen, bei denen die Fahrzeuge unterhalb des Fahrwegs hängen, werden hingegen ausdrücklich nicht zu den Metros gezählt, auch wenn sie ansonsten alle genannten Merkmale erfüllen. Hochbahnen, die in Hochlage auf Viadukten, Dämmen o. ä. geführt werden, sind im Sinne der UITP ebenfalls Metros bzw. stellen eine mögliche Streckenführung einer Metro dar (siehe auch hier).
Der Verband grenzt hiervon Bahnen ab, die vorrangig der Verbindung von Stadt und Region dienen und nicht zwingend kreuzungsfrei trassiert sind (commuter railway, dt. wörtlich Pendlerbahn), sowie Straßenbahnen (trams) und mit deutschen Stadtbahnen vergleichbare Systeme (LRT), die wie U-Bahnen vorrangig dem städtischen Verkehr dienen, jedoch mindestens teilweise auf Sicht betrieben werden und auf Trassen verkehren, die mindestens teilweise auch von anderen Verkehrsmitteln genutzt werden.
Die nationalen Nahverkehrsverbände beispielsweise in Deutschland (siehe hier), den Vereinigten Staaten und Kanada definieren die genannten Verkehrsmittel im Wesentlichen identisch zur UITP.
Die rechtliche Definition und die betrieblichen Bestimmungen für U-Bahnen sind international unterschiedlich ausgestaltet. Während U-Bahnen in Deutschland beispielsweise klar von Eisenbahnen abgegrenzt werden (siehe hier) und in Österreich eine eigene Klasse innerhalb der Eisenbahnen bilden, sind die Grenzen in anderen Ländern teilweise fließender oder es besteht keine rechtliche Differenzierung wie in der Schweiz, wo U-Bahnen wie andere Schienenbahnen einschließlich Straßenbahnen unter die Regelungen des Eisenbahngesetzes (EBG) fallen.
Ebenso kann sich die Definition beispielsweise am betrieblichen Merkmal der Geschlossenheit des Systems oder am Eigentum des Systems orientieren, da sich U-Bahnen – anders als Eisenbahnen – in der Regel in kommunalem Besitz befinden.
Zum 31. Dezember 2023 gab es weltweit 237 U-Bahn-Systeme im Sinne der UITP-Definition, die über eine Gesamtstreckenlänge von 20.453 km verfügten und sich auf insgesamt 202 Städte bzw. Ballungsräume aufteilten. Diese Differenzierung berücksichtigt, dass verschiedene Städte über mehrere technisch-betrieblich und/oder organisatorisch-rechtlich getrennte U-Bahn-Systeme verfügen, beispielsweise Montreal mit Metro und REM und Tokio mit den Systemen von Tōkyō Metro und Toei und weiteren metromäßig ausgebauten Bahnen wie Tōkyō Monorail und Yurikamome, und eine größere Anzahl von Netzen das Gebiet mehrerer Kommunen bzw. Gebietskörperschaften bedient. Insgesamt beförderten sämtliche auf der Welt vorhandenen Systeme im Jahr 2025 knapp 60 Milliarden Fahrgäste.
Die globalen Regionen mit den höchsten Dichten von Systemen sind Ostasien, das heißt insbesondere das östliche China, Südkorea und Japan, Europa und Südasien. Weitere kleinere Cluster bestehen in der dichtbesiedelten Region östlich der Großen Seen (Megaregion Boswash in den Vereinigten Staaten und Québec-Windsor-Korridor in Kanada) und in Vorderasien. Sehr gering ist die Dichte auf dem afrikanischen Kontinent, auf dem nur eine sehr geringe Zahl der zahlreichen Millionenstädte über ein System verfügt.
Die Länder mit den größten Gesamtstreckenlängen waren Ende 2023 China mit rund 8788 km, was rund 43 % der zu diesem Zeitpunkt weltweit installierten Netzlänge entsprach, gefolgt von den Vereinigten Staaten (1359 km), Japan (973 km), Südkorea (926 km), Indien (881 km), Russland (646 km) und Spanien (532 km).
Zu den weltweit kleinsten Städten bzw. Ballungsräumen mit einer U-Bahn zählen Lausanne (rund 145.000 Einwohner in der Stadt, 430.000 in der Agglomeration, 1.320.000 in der Metropolregion), Brescia (rund 200.000 Einwohner in der Stadt), Rennes (rund 230.000 Einwohner in der Stadt, 335.000 in der Unité urbaine, 483.000 in der Métropole) und Lille (rund 239.000 Einwohner in der Stadt, 1.063.000 in der Unité urbaine, 1.205.000 in der Métropole). Zu den Megastädten, das heißt im Sinne der Definition des Programms der Vereinten Nationen für menschliche Siedlungen zusammenhängende urbanisierte Räume mit mindestens 10 Millionen Einwohnern, ohne U-Bahn zählen Karatschi und Kinshasa. Die nördlichste U-Bahn der Welt befindet sich in Helsinki, wobei Sankt Petersburg und Oslo nur unwesentlich weiter südlich liegen, die südlichste in Buenos Aires. Besonders weit von der nächsten U-Bahn entfernt sind die Systeme in Honolulu und Sydney. Honolulu ist dabei auch in großem Umkreis die einzige Millionenstadt, während die anderen Metropolen Australiens bislang über kein System verfügen.
In Deutschland verfügen die vier Städte Berlin, Hamburg, München und Nürnberg (siehe auch hier), in Österreich die Bundeshauptstadt Wien und in der Schweiz die Stadt Lausanne über ein U-Bahn-System.
Städte mit U-Bahn |

Die ersten U-Bahn-Systeme entstanden ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts in verschiedenen Großstädten West- und Mitteleuropas und der Vereinigten Staaten. Nachdem sich die Zahl der Betriebe bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts weltweit auf rund zwei Dutzend Systeme beschränkt hatte, die im Wesentlichen in den genannten Regionen sowie in Japan lagen, erlebt der U-Bahn-Bau seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts, insbesondere seit den 1970er Jahren, in fast allen Teilen der Welt ein deutliches Wachstum.
Die erste unterirdische Eisenbahnstrecke der Welt war die Metropolitan Railway, die am 10. Januar 1863 den Betrieb zwischen den Kopfbahnhöfen Paddington und Farringdon in London aufnahm und später in den Sub-Surface-Linien der Londoner U-Bahn aufging. Nachdem die Metropolitan Railway noch bis ins frühe 20. Jahrhundert mit dampfbespannten Zügen bedient worden war, eröffnete am 4. November 1890 mit der City and South London Railway die erste elektrisch betriebene U-Bahn der Welt, die die Grundlage der heutigen Northern Line der Underground bildete. Ebenfalls im Vereinigten Königreich folgten die Systeme von Liverpool (1893) und Glasgow (1896).
Ausgehend von Großbritannien wurden rund um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert weitere Systeme in West- und Mitteleuropa und in den Vereinigten Staaten aufgebaut. Hierzu gehören Budapest (1896) als erste Stadt auf dem europäischen Festland, Paris (1900), Berlin (1902) und Hamburg (1912), in den Vereinigten Staaten entstanden Systeme in Chicago (elektrischer Betrieb ab 1896) und in den Ostküstenmetropolen New York (elektrischer Betrieb ab 1900), Boston (1901) und Philadelphia (1907). 1913 folgte mit der Subterráneos de Buenos Aires zudem die erste U-Bahn-Strecke der südlichen Hemisphäre und der Hispanität.
Mit Beginn des Ersten Weltkriegs endete die erste Phase des U-Bahn-Baus, gleichzeitig hatte das Konzept U-Bahn in allen wesentlichen Komponenten, Technologien und Parametern (elektrischer Betrieb, Tunnelbauverfahren, Einführung der Rolltreppe u. a.) eine erste Reife erreicht, deren Erkenntnisse maßgeblich für den Ausbau bestehender und die Anlegung neuer Netze wurden. Zwischen den Weltkriegen gingen in Europa die Netze in Madrid (1919), Barcelona (1924) und Moskau (1935) in Betrieb. Außerhalb Europas wurden in Tokio (1927) und Osaka (1933) die ersten U-Bahnen Asiens in Betrieb genommen.
Während und unmittelbar nach dem Zweiten Weltkrieg ruhte der U-Bahn-Bau nahezu überall auf der Welt, wurde jedoch zügig wieder aufgenommen. In den beiden unmittelbaren Nachkriegsjahrzehnten beschränkten sich neue Netze weiterhin vorrangig auf die prosperierenden Staaten Europas, Nordamerikas und auf Japan mit neuen Systemen u. a. in Stockholm (1950), Toronto (1954), Rom (1955), Lissabon (1959), Mailand (1964), Montreal (1966), Mexiko-Stadt (1969), München (1971) sowie Nürnberg und San Francisco (beide 1972). Zudem wurden in der Sowjetunion und anderen RGW-Staaten zahlreiche neue Netze realisiert oder initiiert, darunter Leningrad (1955), Kiew (1960), Prag (1974), Bukarest (1979), Minsk (1984) und Warschau (1995).
Ab den 1970er Jahren erlebte der U-Bahn-Bau ein sprunghaftes Wachstum und umfasste neben den weiterhin wachsenden frühen U-Bahn-Regionen erstmals auch eine größere Zahl von Städten in Lateinamerika und Asien außerhalb Japans. Bedeutende technische Neuerungen dieser Zeit sind die Einführung des fahrerlosen Betriebs (z. B. Lille (1983); siehe auch hier) und die Entwicklung modularer, standardisierter Systeme wie des Véhicule automatique léger (siehe auch hier), die aufgrund geringerer Herstellungs- und Betriebskosten erstmals auch kleineren Ballungsräumen den Bau von U-Bahnen ermöglichten.
Einen nochmaligen Anstieg erlebte die Bauaktivität zu Beginn des 21. Jahrhunderts, wobei vor allem Ost-, Südost- und Südasien die wichtigsten globalen Entwicklungsschwerpunkte bildeten; gab es in den genannten Regionen bis zum Jahr 2010 insgesamt 39 Systeme, die mit Ausnahme der drei japanischen Netze in Tokio, Osaka und Nagoya alle nach 1970 eröffnet worden waren, wurden zwischen 2010 und 2020 insgesamt 44 Systeme neu in Betrieb genommen, davon 22 in China und elf in Indien. China bildet auch in den 2020er Jahren den weltweiten wichtigsten Schwerpunkt des U-Bahn-Baus, jedoch gingen seit Beginn des Jahrzehnts auch die ersten Systeme in Australien (Sydney, 2019), Vietnam (Hanoi, 2021; Ho-Chi-Minh-Stadt, 2024), im subsaharischen Afrika (Lagos, 2023) und in Ozeanien/Polynesien (Honolulu, 2023) in Betrieb. Mitte der 2020er Jahre sind in allen Teilen der Welt weitere neue Netze und Erweiterungen bestehender Systeme in Planung oder Umsetzung.

In Deutschland, Österreich und der Deutschschweiz wird das Verkehrsmittel im Allgemeinen als U-Bahn bezeichnet, insbesondere in Bezug auf die in diesen Ländern vorhandenen bzw. im Falle der Schweiz ehemals geplanten Netze. Darüber hinaus ist auch die internationale Bezeichnung Metro (siehe hier) im deutschsprachigen Raum allgemein bekannt, der Gebrauch beschränkt sich jedoch tendenziell auf Netze, die auch in der jeweiligen Landessprache als Metro bezeichnet werden.
Der Name U-Bahn ist ursprünglich eine Abkürzung für Untergrundbahn und wird in dieser Bedeutung im deutschen Bundesrecht (vgl. § 1 Abs. 2 Nr. 2 BOStrab in Verbindung mit § 4 Abs. 2 PBefG – siehe auch hier), im österreichischen Bundesrecht (vgl. § 5 Abs. 1 Nr. 2 EisbG) und vom Verband Deutscher Verkehrsunternehmen verwendet. Die Bezeichnung geht auf das erste entsprechende System im deutschsprachigen Raum zurück, das Ende des 19. Jahrhunderts in Berlin durch die Gesellschaft für elektrische Hoch- und Untergrundbahnen in Berlin angelegt und 1902 eröffnet wurde. Während das Gesamtsystem von Betreiberseite zunächst konsequent Hoch- und Untergrundbahn genannt wurde und die Bezeichnung Untergrundbahn auf die im Tunnel geführten Streckenabschnitte beschränkt war, wurde spätestens 1929 von offizieller Seite die Kurzbezeichnung U-Bahn eingeführt und pars pro toto für das Gesamtsystem verwendet. Hamburg übernahm die Bezeichnung 1936. Daneben wird der Begriff teilweise auch in der Bedeutung Unabhängige Bahn verwendet, um zusammenfassend auf das zentrale betriebliche Merkmal der unabhängigen Trassierung hinzuweisen.
Im Deutschen nicht mehr gebräuchliche oder heute mit anderer Bedeutung verwendete Bezeichnungen sind Stadtbahn, Schnellbahn, Stadtschnellbahn, Untergrundstadtbahn, Untergrundschnellbahn, Untergrundeisenbahn, Metropolitain-Schnellbahn, Metropolitaneisenbahn oder Metropolitanbahn. Der Begriff Schnellbahn wird regional (z. B. in Hamburg, mindestens historisch in München und Nürnberg) und teilweise in der Literatur als Sammelbegriff für U-Bahnen und S-Bahnen verwendet, soweit letztere wie in Berlin, Hamburg und München wesentliche Bedeutung für den städtischen Nahverkehr haben und in ihrer Betriebsweise U-Bahnen ähneln, das heißt insbesondere eine hohe Takt- und Stationsdichte aufweisen und mit entsprechenden Fahrzeugen betrieben werden.
In Abgrenzung zur U-Bahn werden die übrigen städtischen Verkehrsträger auch als Oberflächenverkehr respektive Oberflächenverkehrsmittel bezeichnet.
Der außerhalb des deutschsprachigen Raums am häufigsten verwendete Gattungsname für das Verkehrsmittel und auch der häufigste Eigenname bei den einzelnen Systemen ist Metro bzw. landessprachliche Varianten (Métro, Metró, Metrô etc.) hiervon. Die Bezeichnung geht zurück auf die 1863 eröffnete Metropolitan Railway in London (später aufgegangen in den Sub-Surface-Linien der London Underground, u. a. der Metropolitan Line) und die 1899 gegründete Compagnie du chemin de fer métropolitain de Paris, kurz Métro de Paris, und bedeutet jeweils (groß)städtische Eisenbahn (vgl. Metropole) im Sinne einer Eisenbahn für den städtischen Raum. Von dort ausgehend wurde die Bezeichnung u. a. in die meisten romanischen und slawischen Sprachen, ins Finnische, Griechische, Türkische und Ungarische übernommen. Die Bezeichnung ist darüber hinaus weiteren Sprachen wie dem Englischen und Japanischen bekannt. Während Metro in einem Großteil der Sprachen ein Lehnwort auf Grundlage des englischen metropolitan oder des französischen métropolitain ist, basiert die Bezeichnung insbesondere in verschiedenen anderen romanischen Sprachen auf einer analogen Bildung (vgl. z. B. metropolitana im Italienischen, metropolitano im Spanischen und Portugiesischen und metropolità im Katalanischen).
Weitverbreitet sind weiterhin Bezeichnungen, die sich wie das deutschsprachige Untergrundbahn und das englischsprachige Underground auf die typischerweise unterirdische Streckenführung beziehen, darunter Subway insbesondere im amerikanischen und kanadischen Englisch, tunnelbana/T-bana im Schwedischen und tunnelbane/T-bane im Norwegischen, wobei Norwegisch auch undergrunnsbane (Bokmål) bzw. undergrunn (Nynorsk) kennt, undergrundbane im Dänischen, wobei das einzige dänische System Metro heißt, neðanjarðarlest (Untergrund-/unterirdische Bahn) im Isländischen, 地下鉄 (chikatetsu, Unterirdische Eisenbahn) im Japanischen und das bildhafte moltrein (Maulwurfsbahn) auf Afrikaans. Eigennamen wie Subte in Buenos Aires (von es. subterráneo; dt. unterirdisch), das trotz der Pionierfunktion des Systems als erste U-Bahn der Hispanität keine weitere Verbreitung gefunden hat, und das speziell für die älteste Linie der Metró Budapest verwendete Földalatti (dt. [die] Unterirdische, von hu. föld für Erde und alatt für unter) haben eine entsprechende Bedeutung. Analog verweisen Eigennamen wie Skytrain in Vancouver und Bangkok und Skyline in Honolulu auf eine teilweise oder vollständige Trassierung als Hochbahn.
In der Anglosphäre, das heißt im Engeren dem Vereinigten Königreich, der Republik Irland, den Vereinigten Staaten, Kanada, Australien und Neuseeland, wird rapid transit als allgemeine Bezeichnung verwendet. Underground sowie Tube werden offiziell ausschließlich für das Londoner System verwendet, jedoch wird insbesondere Underground in der britischen Alltagssprache teilweise auch als allgemeine Bezeichnung für das Verkehrsmittel genutzt. Weitere englischsprachige Bezeichnungen, die in nicht primär englischsprachigen Regionen verwendet werden, sind MRT (Mass Rapid Transit und Metropolitan Rapid Transit) bei verschiedenen Netzen u. a. in Südostasien und Taiwan und MTR (Mass Transit Railway) in Hongkong.
Unter anderem in den Vereinigten Staaten und Kanada ist vielfach verbreitet, im Zusammenhang mit einem bestimmten System den jeweiligen Betreibernamen totum pro parte für die U-Bahn sowie auch insgesamt als Synonym für den lokalen ÖPNV zu verwenden. Daneben kann der Name auch weitgehend frei gewählt sein wie das nach dem offiziellen Präfekturvogel Tokios, der Lachmöwe, benannte Yurikamome-System.
Während die frühen U-Bahn-Systeme vorrangig als Privatbahnen entwickelt und betrieben wurden (siehe hier), vollzog sich in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts ein weitgehend flächendeckender Übergang von Planung, Bau, Eigentum und Betrieb in die öffentliche Hand einschließlich der Überführung bestehender Netze in öffentliches Eigentum (z. B. London 1933, Berlin 1938, New York 1940, Tokio 1941 und Paris 1949), sodass die genannten Aufgaben heute bei der Mehrheit der U-Bahn-Systeme bei einem öffentlichen Akteur liegen (zu Ausnahmen siehe hier).
Bei diesen sind gleichermaßen öffentlich-rechtliche wie privatrechtliche Organisations- und Rechtsformen verbreitet (siehe auch hier), wobei in Europa und Japan privatrechtlich verfasste Unternehmen im Eigentum der jeweiligen Kommune überwiegen, während Eigentum und Betrieb in den Vereinigten Staaten mehrheitlich in der Hand eigenständiger Nahverkehrsbehörden bzw. öffentlich-rechtlicher Verkehrsunternehmen (en. transportation/transit authorities) liegen, die vom jeweiligen Bundesstaat eingerichtet und finanziert werden und deren räumliche Zuständigkeitsbereiche von einer Kernstadt und ihrem relativ eng gefassten Agglomerationsraum (z. B. Atlanta, Boston und Chicago) bis zu weitläufigen Stadtregionen (z. B. die Metropolitan Transportation Authority für große Teile der Tri-State area und Metro Los Angeles für das gesamte Los Angeles County) reichen. Verschiedene Unternehmen befinden sich im alleinigen oder anteiligen Eigentum des jeweiligen Staates (z. B. die Delhi Metro Rail Corporation als gemeinsames Unternehmen der indischen Bundesregierung und der Regierung des Nationalen Hauptstadtterritoriums Delhi (jeweils 50 %), Metroselskabet als gemeinsames Unternehmen der Kommunen Kopenhagen (50 %) und Frederiksberg (8,3 %) und Dänemarks (41,7 %) die RATP in Paris als EPIC der französischen Republik und die Tokyo Metro Co., Ltd. als Aktiengesellschaft im Eigentum der japanischen Regierung (53,4 %) und der Regierung der Präfektur Tokio (46,6 %)) und/oder werden durch die jeweilige Staatsbahn oder eine Tochtergesellschaft betrieben (z. B. Bukarest).
Vereinzelt befinden sich Systeme oder einzelne Strecken im Eigentum privater Unternehmen ohne (mehrheitliche) öffentliche Beteiligung, z. B. die privat finanzierte und betriebene Linie 9 der U-Bahn Seoul und die zum Netz der Metro Delhi gehörende Rapid Metro Gurgaon, deren Betrieb jedoch aufgrund finanzieller Engpässe im Jahr 2019 von der Delhi Metro Rail Corporation übernommen wurde.
Sowohl in Europa als auch in den Vereinigten Staaten sind die Eigentümer und Betreiber der U-Bahn-Netze häufig auch der zentrale bzw. ein wesentlicher Betreiber des weiteren ÖPNV-Angebots in der jeweiligen Region, darüber hinaus obliegen den amerikanischen authorities häufig auch Planung, Organisation und Finanzierung sowie Ausbau und Unterhaltung der physischen Infrastruktur für den gesamten ÖPNV in ihrem Zuständigkeitsbereich, womit sie in dieser Hinsicht den deutschen ÖPNV-Aufgabenträgern ähneln.

In verschiedenen Netzen erfolgt eine Trennung von Infrastruktur und Betrieb sowie teilweise auch von Planung und Ausbau, bei der nur einzelne der genannten Bereiche in der öffentlichen Hand verbleiben, während die anderen an Dritte vergeben werden. Anbieter für diese Leistungen sind öffentliche Verkehrsbetriebe anderer Städte bzw. Tochtergesellschaften von diesen (z. B. Groupe RATP, MTR Corporation und ATM), andere Gesellschaften mit öffentlicher Beteiligung (z. B. Keolis als Tochtergesellschaft von SNCF (70 %) und La Caisse (30 %)) und reine Privatunternehmen.
Beispiele für entsprechende Vereinbarungen finden sich in folgenden Netzen (es wird jeweils der aktuelle bzw. zuletzt verwendete Unternehmensname genannt):
Von der temporären Vergabe von Leistungen nach dem beschriebenen Muster zu unterscheiden sind die von Verkehrsunternehmen in verschiedenen Ländern getroffenen Cross-Border-Leasing-Vereinbarungen, bei der die physische Infrastruktur des U-Bahn-Netzes in Teilen oder ihrer Gesamtheit an eine ausländische Vertragspartei verkauft wird, die diese gleichzeitig in einem langfristigen Vertrag an den Verkäufer zurückverleast.

In der Frühzeit des U-Bahn-Baus erfolgte häufig ein organisches und nur begrenzt planvolles Wachstum der Netze aus einzelnen, isoliert und teilweise von konkurrierenden Privatunternehmen geplanten Strecken, die nach und nach zu größeren und komplexeren Netzen erweitert und verbunden wurden. Gleichzeitig verabschiedete Paris als eine der frühesten U-Bahn-Städte bereits 1897 eine konsistente und abgestimmte Gesamtplanung für den Aufbau seines Métro-Netzes und realisierte auf dieser Grundlage gemeinsam mit der privaten Compagnie du chemin de fer métropolitain de Paris zwischen 1898 und 1910 ein 65 Kilometer langes Grundnetz aus vier Durchmesser- und einer Ringstrecke.
Spätestens mit der in vielen Teilen der Welt seit Beginn des 20. Jahrhunderts gewachsenen Bedeutung der Stadtplanung und der Verkehrsplanung als eigenständigen Disziplinen und als Aufgaben der öffentlichen Verwaltung und dem vielfach erfolgten Übergang des ÖPNV-Wesens in die öffentliche Hand einschließlich der Kommunalisierung bestehender Netze setzte sich vielfach der Ansatz durch, die U-Bahn-Entwicklung auf Grundlage eines abgestimmten, mittel- bis langfristig angelegten Planwerks und mit Blick auf ein in diesem Planwerk definiertes Zielnetz zu verfolgen. Dies können sowohl Fachpläne wie ein Verkehrsentwicklungsplan (z. B. München) als auch integrierte Pläne sein, beispielsweise enthält der Flächennutzungsplan des Landes Berlin seit 1994 eigenständige Darstellungen zu mittel- bis langfristig zu verfolgenden Ausbauvorhaben des U-Bahn-Netzes.
Vorteile einer solchen koordinierten und längerfristig angelegten Planung können u. a. in einem effizienteren Einsatz von Mitteln und einer verbesserten Bauplanung liegen, indem beispielsweise im Zuge der Herstellung eines Streckentunnels oder eines Stationsbauwerks gleichzeitig Vorleistungen für ein später zu realisierendes Teilvorhaben erbracht werden, etwa Anschlusspunkte für weitere Streckentunnel oder zusätzliche Bahnsteige in einer Station. Auf diese Weise kann der später erforderliche Eingriff in das in Betrieb befindliche Bauwerk beim Anschluss einer neuen Strecke reduziert werden und Stationsbauwerke können von Anfang an in Hinblick auf direkte und komfortable Wegebeziehungen zwischen den Bahnsteigen der einzelnen Linien optimiert werden. Beispiele hierfür sind etwa die zahlreichen für eine mögliche Linie U10 in Berlin erbrachten Vorleistungen oder die zusätzlichen Bahnsteige an den Stationen Hauptbahnhof Nord, Jungfernstieg und Sengelmannstraße in Hamburg, die in Hinblick auf eine letztlich nicht zur Umsetzung gelangte Linie U4 angelegt wurden, später jedoch in die Planungen für die neue U4 und die Linie U5 integriert wurden.
Die rund 240 auf der Welt bestehenden U-Bahn-Systeme verwenden eine erhebliche Bandbreite unterschiedlicher Tarif- und hierauf aufbauender Fahrkartensysteme, die anhand folgender Merkmale grob beschrieben werden können:
In der Mehrheit der U-Bahn-Netze wird der Zugang zum und teilweise auch der Abgang vom Bahnsteig bzw. fahrkartenpflichtigen Bereich durch automatische Bahnsteigsperren reguliert, die sich gegen Vorlage einer gültigen Fahrkarte öffnen, sodass der Nachweis des Kartenbesitzes bereits vor Fahrtantritt erbracht werden muss. Abhängig von der körperlichen Beweglichkeit, der Bauweise der Sperren und der Kooperationsbereitschaft der anderen Fahrgäste besteht allerdings teilweise die Möglichkeit, Sperren zu übersteigen, zu durchkriechen oder sie gemeinsam mit einer anderen Person zu passieren, weshalb auch in Systemen mit Bahnsteigsperren teilweise Fahrkartenkontrolleure eingesetzt werden und/oder die Sperren zusätzlich durch Personal überwacht werden. In Netzen mit Einheitstarif, in denen der Preis unabhängig von der zurückgelegten Entfernung ist, wird häufig nur der Zugang kontrolliert, während der Abgang über Drehkreuze, sensorgesteuerte Automatiktore oder offene, teilweise überwachte Tore frei möglich ist. In Netzen mit individuell berechnetem Tarif wird hingegen auch der Ausgang kontrolliert, um sicherzustellen, dass die gelöste Fahrkarte für die gesamte zurückgelegte Strecke gültig ist. Wird hierbei eine Differenz festgestellt, kann in verschiedenen Systemen, u. a. in den meisten japanischen, eine Nachzahlung am Automaten und/oder beim Stationspersonal geleistet werden, ohne dass dies als Beförderungserschleichung bestraft wird.
In der geringeren Zahl der Systeme, darunter jenen in Deutschland, Österreich und der Schweiz, werden keine Bahnsteigsperren eingesetzt und der fahrkartenpflichtige Bereich einer Station ist hier physisch frei zugänglich. Die Prüfung des Fahrkarten- oder Bahnsteigkarten-Besitzes erfolgt hier stichprobenartig durch Prüfdienste in den Zügen und auf den Stationen. In solchen Netzen werden häufig Fahrkartenentwerter verwendet, um die Karte vor Fahrtantritt mit Zugangszeit, -datum und -station auszuzeichnen, sodass die Fahrkarte nur einmalig verwendet und die Einhaltung einer zeitlich und/oder auf eine bestimmte Entfernung beschränkten Gültigkeit vom Prüfpersonal nachvollzogen werden kann. Eine Ausnahme hiervon ist beispielsweise Hamburg, da Einzel- und Tageskarten des Hamburger Verkehrsverbunds immer mit Ausgabezeitpunkt und -ort versehen und zur sofortigen Verwendung bereits ab Kauf entwertet sind.

Ein insbesondere aus Fahrgastperspektive interessanter Aspekt ist die tarifliche Integration der U-Bahn und der weiteren öffentlichen Verkehrsmittel der jeweiligen Region, das heißt die Möglichkeit zur Nutzung des gesamten ÖPNV mit derselben Fahrkarte.
Das Niveau der Integration unterscheidet sich zwischen den verschiedenen Netzen; während die U-Bahn-Systeme in Europa und Kanada im Rahmen organisatorischer Strukturen wie Verkehrsverbünden mehrheitlich vollständig in das jeweilige Nahverkehrsnetz integriert sind, werden in den Vereinigten Staaten und Japan überwiegend keine einheitlichen oder nur teilweise integrierte Tarifsysteme verwendet, sodass die Nutzung der Verkehrsmittel unterschiedlicher Betreiber – und teilweise die Nutzung verschiedener Verkehrsmittel desselben Betreibers – separate Fahrkarten erfordert. In den Vereinigten Staaten wird lediglich bei den Systemen in Atlanta, Boston, Cleveland, Honolulu, San Juan und Washington, D.C. ein einheitliches Tarifsystem für alle öffentlichen Verkehrsmittel der jeweiligen Region angewendet. In den anderen amerikanischen und in den japanischen Systemen werden jedoch teilweise kombinierte Karten für Verkehrsmittel verschiedener Betreiber bzw. die verschiedenen Verkehrsmittel desselben Betreibers, die günstiger als separat gelöste Fahrkarten sind, oder vergünstigte Umsteige-/Anschlusstarife angeboten. Zudem vereinfachen die verstärkt seit Ende der 1990er Jahre in zahlreichen Verkehrsnetzen eingeführten elektronischen Fahrkartensysteme das Reisen, indem sie Zahlung und Verwaltung der Fahrkarten der verschiedenen Betreiber mit einem einzigen Medium erlauben.
In der Sowjetunion galt von der Währungsreform des Jahres 1961 bis zur Auflösung der Union im Jahr 1991 landesweit in allen U-Bahnen sowie den beiden Metrotram-Systemen ein Einheitstarif von 5 Kopeken für eine Einzelfahrt. Dies war der gleiche Preis wie für eine Autobusfahrt, wohingegen der Oberleitungsbus (4 Kopeken) und die Straßenbahn (3 Kopeken) günstiger waren. Auf den Stationen wurde direkt die entsprechende Kursmünze in die Bahnsteigsperren eingeworfen, ohne hierfür eine Fahrkarte bzw. einen Zahlungsbeleg zu erhalten. Fahrgäste konnten damit die Metro inklusive beliebiger Umstiege bis Betriebsschluss zeitlich unbegrenzt benutzen, solange sie den fahrkartenpflichtigen Bereich nicht verließen. Zeitkarten wurden demgegenüber als Sichtkarten beim Stationspersonal vorgezeigt, das bei Bedarf auch passendes Kleingeld für die Passage der Münzsperren wechselte. Die Verwendung von Kursmünzen anstelle von Papierfahrkarten oder spezieller Zahlmarken für Einzelfahrten wurde in den 1970er Jahren auch bei den zu dieser Zeit neu eröffneten bzw. wesentlich erweiterten Betrieben in Budapest (1 Forint), Bukarest (1 Leu) und Prag (1 Krone) übernommen, jedoch um 1990 herum aufgegeben.

Das Verkehrsmittel U-Bahn ist auf technischer Ebene ein komplexes System, das entlang einer Vielzahl von Parametern wie Lichtraumprofil, Kurvenradius, Spurweite, Stromversorgung, Betriebsspannung, Polarität, Betriebssteuerung, Traktionssystem und Bahnsteig- bzw. maximaler Zuglänge variiert werden kann. Insbesondere die bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts gebauten Netze weisen dabei so weitgehende Unterschiede zueinander auf, dass sie in der Mehrzahl der Fälle untereinander nicht kompatibel sind, während die ab der zweiten Hälfte des Jahrhunderts neu geplanten Netze häufiger auf stärker vereinheitlichten Parametern beruhen (siehe auch hier). Weiterhin sind U-Bahnen in der Mehrheit der Fälle nicht mit anderen Bahnen wie dem jeweiligen nationalen oder lokalen Eisenbahnnetz oder dem Straßenbahnnetz ihrer jeweiligen Stadt kompatibel (zu Ausnahmen siehe hier).
Auf Ebene der einzelnen Systeme gibt es sowohl Netze, in denen alle Strecken nach einheitlichen Spezifikationen entworfen sind und in denen alle Fahrzeuge grundsätzlich freizügig im gesamten Netz eingesetzt werden können (z. B. Montreal, München, Stockholm), als auch Netze, in denen die einzelnen Strecken nach unterschiedlichen Standards ausgebaut sind und die daher aus mehreren technisch und betrieblich nicht oder nur eingeschränkt kompatiblen Teilnetzen bestehen.
Vorteile technisch homogener Systeme können beispielsweise der flexible Einsatz von Fahrzeugen im gesamten Netz, die Möglichkeit zur Nutzung derselben Betriebswerkstätten und anderer Infrastruktur durch alle Fahrzeuge und Skalenvorteile bei der Beschaffung von Fahrzeugen und Fahrzeugteilen sein. Gründe für unterschiedliche Parameter innerhalb desselben Systems umfassen beispielsweise die Umsetzung neuerer technischer Entwicklungen und Standards, die Korrektur früherer Spezifikationen, die im Nachhinein als unzulänglich oder nachteilig beurteilt werden wie Fahrzeuge mit zu geringer Kapazität, die Reduzierung der Baukosten durch günstigere Bauverfahren (z. B. Ōedo Line in Tokio) oder vereinfachte und reduzierte Ausbaustandards (z. B. auf den Außenstrecken der Linien 7, 9 und 12 in Madrid), die bewusste Differenzierung der Beförderungskapazitäten der einzelnen Linien (z. B. Wenhu Line in Taipeh, historisch Scarborough Line in Toronto), die Vereinigung mehrerer zuvor unabhängiger Netze (z. B. London, New York) bzw. die Integration bestehender Strecken anderer Bahnen (z. B. Linie C in Lyon) oder die Ermöglichung des wechselseitigen Betriebs mit Strecken, die nach anderen Standards ausgebaut sind (z. B. Linie L1 in Barcelona (wechselseitiger Betrieb allerdings nicht umgesetzt), Mita Line und Shinjuku Line in Tokio).
Die nachträgliche Änderung von Parametern kann – insbesondere bei Tunnelstrecken und -stationen – mit erheblichem baulichem, zeitlichem und finanziellem Aufwand verbunden sein, weshalb auf Seite der Betreiber im Allgemeinen die ausgeprägte Tendenz besteht, die für eine Strecke einmal gewählten Standards dauerhaft fortzuführen. Gleichwohl gibt es eine Vielzahl von Beispielen für Anpassungen bestimmter technischer Aspekte auf bestehenden Strecken, insbesondere für die vergleichsweise einfache Umstellung der Stromversorgung von Stromschiene auf Oberleitung bzw. umgekehrt, jedoch auch für die nachträgliche Verlängerung von Bahnsteigen, um den Einsatz längerer Züge zu ermöglichen (z. B. Hamburg, Lissabon, Toulouse). Teilweise wird bei größeren Anpassungen an der Infrastruktur wie der Verlängerung von Bahnsteigen auch ein Teil der Bahnhöfe und/oder Strecken aufgegeben. So wurde beispielsweise der Bahnhof Chamberí der U-Bahn Madrid im Zuge der dortigen Bahnsteigverlängerung aufgegeben und beherbergt heute das U-Bahn-Museum.
Das wesentliche Kriterium der Trassierung ist die vollständige Unabhängigkeit von anderen Verkehrsarten, was auch den Ausschluss von Bahnübergängen umfasst. Ebenso dürfen die verschiedenen Streckengleise einer U-Bahn-Strecke einander nicht höhengleich kreuzen, sondern müssen durch Überwerfungsbauwerke höhenfrei entflochten werden. Innerhalb dieser Maßgabe können U-Bahn-Strecken im Tunnel, im Einschnitt, in Dammlage, als Hochbahn auf Viadukten oder zu ebener Erde angelegt werden, wobei die Unabhängigkeit in letzterem Falle durch die Einzäunung der Trasse gesichert wird. Zentraler Vorteil der strikten Trennung ist die Erhöhung der Betriebssicherheit und -stabilität durch Ausschluss und Reduzierung potenzieller Störungs- und Unfallquellen wie blockierten Gleisen in Folge von Verkehrsstaus oder liegengebliebenen Kraftfahrzeugen. Ebenso wird die Gefahr von Kollisionen mit Kraftfahrzeugen, Personen und kreuzenden Zügen ausgeschlossen.
Die Anteile der verschiedenen Streckenführungen unterscheiden sich zwischen den einzelnen Systemen, einige Netze weisen jedoch eine durchgehend einheitliche Trassierung auf, darunter die vollständig unterirdischen Systeme von Buenos Aires, Montreal, Pjöngjang und Warschau. Tendenziell werden Tunnelstrecken vorrangig in verdichteten Siedlungsbereichen, insbesondere in Innenstädten, angelegt, in denen eine Trassierung im Einschnitt, zu ebener Erde oder in Höhenlage vielfach nur unter erheblichen Eingriffen in bestehende bauliche Substanz, in Frei- und Grünraumstrukturen oder in Straßenquerschnitte möglich wäre, als Belastung des städtebaulichen und/oder stadtgestalterischen Bildes betrachtet würde und/oder Konflikte in Hinblick auf die Lärmbelastung des Trassenumfeldes auslöste. Weitere Gründe für eine unterirdische Trassierung können der Schutz vor dem Wetter, beispielsweise regelmäßig sehr hohen oder sehr niedrigen Temperaturen oder regelmäßigem starkem Schneefall, oder die Berücksichtigung einer möglichen Sekundärnutzung als Luftschutzbunker (siehe hier) sein. Strecken außerhalb der zentralen Siedlungsbereiche werden demgegenüber vielfach außerhalb von Tunneln geführt.
Während in den frühesten europäischen U-Bahn-Städten London und Paris die ersten Strecken von Beginn an zu großen Teilen im Tunnel geführt wurden, favorisierten andere frühe Betriebe eine Führung als Hochbahn, was insbesondere an den zu diesem Zeitpunkt noch begrenzten ingenieurtechnischen Erfahrungen beim Bau von Verkehrstunneln, den deutlich geringeren Herstellungskosten von Viadukt- gegenüber Tunnelstrecken und dem Betrieb einiger der frühesten Strecken mit Dampflokomotiven lag, die sich für Tunnelstrecken nur bedingt eigneten und von denen U-Bahn-Betreiber bereits im frühen 20. Jahrhundert Abstand nahmen (siehe auch hier). Eine wesentliche ingenieurtechnische Herausforderung vor allem beim frühen Tunnelbau war der statische Auftrieb des hohlen, luftgefüllten Tunnels in grundwasserführenden und grundwassernahen Bodenschichten, weiterhin bestand bzw. besteht die Gefahr von Setzungen von Straßen und Gebäuden. In felsigem Untergrund, wie in Stockholm und Helsinki, ist der Tunnelbau hingegen vergleichsweise einfach zu realisieren. Mit reifendem technischem Wissen wurden jedoch auch in Städten mit hohem Grundwasserstand bzw. insgesamt anspruchsvollem Untergrund vermehrt Tunnelstrecken angelegt.

Die konkrete Entscheidung über Verlauf und Trassierung einer U-Bahn-Strecke sowie die anzuwendenden Bauverfahren erfolgt wie bei anderen infrastrukturbedeutsamen Vorhaben grundsätzlich im Rahmen einer komplexen, mehrstufigen planerisch-fachlichen Abwägung der betroffenen öffentlichen und privaten Belange. Der Umfang der hierbei einzustellenden Belange, die Tiefe der jeweiligen Betrachtung und die Gewichtung der ermittelten Belange gegen- und untereinander können sich dabei abhängig vom jeweils lokal einschlägigen Rechtsrahmen und politischen Zielsetzungen und Prioritäten unterscheiden.
In Deutschland fließen u. a. verkehrsplanerische (z. B. Erschließungswirkung, Bedienung relevanter Verkehrsrelationen, Verknüpfung mit dem weiteren ÖPNV-Netz und anderen Verkehrsträgern), betriebliche (z. B. Beförderungsgeschwindigkeit, Reisezeiten, Beförderungskapazität), konstruktive (z. B. minimaler Kurvenradius, maximale Steigung und Querneigung), wirtschaftliche (z. B. Grunderwerbs-, Bau-, Betriebs- und Unterhaltungskosten, verfügbare Förderkulissen), topografische und geologische (z. B. Beschaffenheit/Eignung des Bodens für den Tunnelbau, Grundwasserspiegel), infrastrukturelle und technisch-praktische (z. B. bestehende und geplante Bebauung, Ver- und Entsorgungsinfrastruktur und Verkehrswege einschließlich weiterer U-Bahn- und sonstiger Verkehrstunnel), städtebauliche und baukulturelle Belange, die Belange von Schutzgütern im Sinne der Umweltverträglichkeitsprüfung wie menschliche Gesundheit, Natur und Landschaft sowie Hinweise und Einwendungen der Öffentlichkeit in den Planungsprozess ein.
Seit der Planung der ersten U-Bahn-Systeme stellt das bestehende Straßennetz einer Stadt eine zentrale Orientierung für die Streckenplanung dar, da dieses zum einen relevante verkehrliche Beziehungen abbildet und zum anderen der Bau von Strecken unter einer Straße als Unterpflasterbahn oder aufgeständert als Hochbahn darüber wesentlich einfacher – insbesondere unter Berücksichtigung der zum damaligen Zeitpunkt zur Verfügung stehenden Bauverfahren –, sicherer und nicht zuletzt kostengünstiger war als der Bau unter bestehender Bebauung. Gleichzeitig gibt es eine große Anzahl von Strecken, die unterhalb von Gebäuden verlaufen, um beispielsweise eine direktere Wegeführungen und hierdurch kürzere Tunnellängen und Fahrzeiten zu ermöglichen, oder bewusst keinen zum Zeitpunkt ihrer Planung etablierten bzw. vorrangigen Verkehrsbeziehungen folgen, um beispielsweise zuvor unterentwickelte, jedoch attraktive Tangentialverbindungen herzustellen und hierdurch neue Verknüpfungen zu schaffen und bestehende Korridore zu entlasten.
Unterirdische U-Bahn-Strecken und Stationen werden, wie andere Verkehrstunnel, in zwei verschiedenen Bauweisen errichtet:
Die Wahl der jeweiligen Bauweise hängt von verschiedenen Faktoren ab (siehe z. B. hier). Häufig werden die verschiedenen Bauweisen kombiniert, etwa werden Streckentunnel in geschlossener und Stationsbauwerke in offener Bauweise erstellt. Ein wesentlicher Aspekt ist auch die Vermeidung von Schäden an oberirdischer Bausubstanz durch den von den Fahrzeugen ausgehenden Körperschall, beispielsweise durch die Installation absorbierender Masse-Feder-Systeme.
Beim Bau unterirdischer Betriebsanlagen kann es zu erheblichen Baupannen kommen. In Deutschland erlangte beispielsweise das Busunglück von Trudering in München Bekanntheit, bei dem 1994 ein Stadtlinienbus mit Fahrgästen in den im Bau befindlichen Tunnel der U2 zur Messestadt Riem stürzte, der von einem Wassereinbruch betroffen war. Ein ähnlicher Vorfall ereignete sich 2025 in der südkoreanischen Hauptstadt Seoul.
Die Mehrheit der U-Bahn-Systeme verwendet die im jeweiligen Land bei den Eisenbahn-Vollbahnen übliche Spurweite, das heißt im Großteil Europas, in Nordamerika, Nordafrika, Vorderasien und China die Normalspur (1435 mm) und in den ehemals vom Kaiserreich Russland beherrschten Staaten die Russische Breitspur (1520 bis 1524 mm).
Normalspur ist darüber hinaus auch in Regionen verbreitet, die ansonsten andere Spurweiten verwenden. Beispielsweise nutzen weder Lissabon noch die spanischen Netze die in Portugal und Spanien übliche Iberische Breitspur (1668 mm), sondern mehrheitlich ebenfalls Normalspur sowie in einigen spanischen Netzen Meterspur. Barcelona nutzt mit Meterspur, Normalspur und dem alten spanischen Maß von 1674 mm insgesamt drei Spurweiten, Madrid zudem ausschließlich die seltene Weite von 1445 mm, die von der früheren Madrider Straßenbahn übernommen wurde. Die japanischen Systeme verwenden sowohl die aus dem regulären Eisenbahnnetz stammende Kapspur (1067 mm) als auch Normalspur, die in Japan erstmals 1927 bei der späteren Ginza Line der U-Bahn Tokio realisiert und bei der Eisenbahn erst mit dem Bau des Shinkansen-Hochgeschwindigkeitsnetzes ab Ende der 1950er Jahre eingeführt wurde. Die Tokioter Toei verwendet neben Kap- und Normalspur zudem zusätzlich Schottische Spur (1372 mm). Die Systeme auf dem indischen Subkontinent verwenden ebenfalls mehrheitlich Normalspur, Delhi und Kolkata verfügen auch über in Indischer Breitspur (1676 mm) angelegte Strecken.
Umgekehrt gibt es in den Regionen, die ansonsten Normal- oder Russische Breitspur verwenden, nur wenige Systeme mit abweichenden Spurweiten. Beispiele sind etwa San Francisco mit Indischer Breitspur, die L in Philadelphia mit Pennsylvania-Spur (1581 mm) und Glasgow mit Englischer 4-Fuß-Spur (1219 mm).
Eine vom nationalen Eisenbahnnetz abweichende Spurweite wird mitunter auch bewusst gewählt, um einen Mischbetrieb mit anderen Bahnen zu verhindern. Beispielsweise wird die Entscheidung für indische Breitspur in San Francisco zum einen auf die höhere Stabilität bei Seitenwinden, die etwa bei der ursprünglich geplanten Nutzung des unteren Decks der Golden Gate Bridge von Belang gewesen wäre, zurückgeführt, zum anderen sollte auf diese Weise die Trennung des U-Bahn-Netzes von der Infrastruktur des Schienengüterverkehrs gesichert werden.
Teilweise wird das jeweilige regionale/nationale Eisenbahnnetz zur Überführung von U-Bahn-Fahrzeugen auf eigenen Rädern genutzt, beispielsweise vom Herstellerwerk zum Einsatzort, zwischen verschiedenen Teilen eines U-Bahn-Netzes, die über keine eigene interne Gleisverbindung verfügen, oder zum Fahrzeugtausch zwischen verschiedenen Netzen. Zahlreiche Betriebe verfügen daher über entsprechende Übergabegleise zum Eisenbahnnetz, darunter alle deutschen Betriebe.
Überführungsfahrten auf eigenen Rädern erfordern neben einer identischen Spurweite im Eisen- und U-Bahnnetz auch kompatible Maße für die Spurführung. Wichtig sind in diesem Zusammenhang der Rückflächenabstand der Radscheiben eines Radsatzes und damit zusammenhängend die Leit- und Rillenweiten in den Herzstückbereichen von Weichen und Kreuzungen. Die Toleranzen sind in diesem Bereich deutlich kleiner als bei der Spurweite.
In Systemen, bei denen eine abweichende Spurweite und/oder abweichende Maße für die Spurführung verwendet werden, kann ein Transport über das Eisenbahnnetz mithilfe austauschbarer Transportdrehgestelle oder durch Verladen auf Eisenbahnwagen erfolgen. Ein Beispiel für abweichende Maße für die Spurführung bei gleicher Spurweite ist die U-Bahn Wien, wo sich diese aus der Übernahme der Straßenbahnmaße der früheren Elektrischen Stadtbahn ergeben. Die Überführung der Triebzüge der Hochflurlinien U1 bis U4 von und zur Hauptwerkstätte der Wiener Linien in Simmering erfolgt daher auf Eisenbahnflachwagen. Scheiden die genannten Optionen aus, erfolgt der Transport auf dem Straßen- oder Wasserweg und das Aufgleisen mithilfe von Kränen.

U-Bahn-Strecken sind grundsätzlich zweigleisig ausgebaut mit separaten Streckengleisen für beide Fahrtrichtungen, um eine hohe Taktdichte zu ermöglichen und Redundanzen für den Fall des Ausfalls eines Gleises zu schaffen. Strecken, auf denen zusätzliche Expressverbindungen angeboten werden (siehe hier), sind häufig drei- bis viergleisig ausgebaut, um schnellere und langsamere Züge voneinander trennen bzw. aneinander vorbeileiten zu können.
Weiterhin verfügen grundsätzlich alle Linien bzw. Linienbündel eines Netzes (siehe auch hier) über eigene Streckengleise. Die U-Bahn unterscheidet sich darin von Eisen- und Straßenbahnen, bei denen dieselben Streckengleise von Zügen unterschiedlicher Linien genutzt werden. Ein zentraler Vorteil dieser Struktur ist die höhere Betriebsstabilität, da sich Störungen und Verspätungen nicht zwischen Linien übertragen und einzelne Strecken, etwa für Bauarbeiten, separat gesperrt werden können, ohne den Betrieb mehrerer Linien zu beeinflussen.
Einzelne Netze verfügen über eingleisige bzw. nur in eine Fahrtrichtung bediente Streckenabschnitte, hierzu gehören beispielsweise:

Insbesondere ältere Tunnel- und Viaduktstrecken haben häufig schmalere Profile, woraus sich u. a. besondere Anforderungen an die Evakuierung der Züge und den Arbeitsschutz bei Arbeiten im Gleisbereich ergeben können. Wesentliche Gründe für schmale Profile sind bautechnische Begrenzungen – insbesondere bei in der Frühzeit des Verkehrsmittels gebauten Tunnelstrecken – und die Reduzierung der Baukosten.
Aufgrund der begrenzten Fläche neben den Fahrzeugen erfolgt die Evakuierung bei Zügen, die auf entsprechenden Strecken eingesetzt werden, in der Regel über die Stirnseiten, wozu diese über Fluchttüren – in Berlin Schlupftüren genannt – verfügen. Nicht durchgängig begehbare Züge verfügen zudem über Notübergänge zwischen den einzelnen Wagen, die im regulären Betrieb verschlossen sind. Um größere Freiheiten bei der Gestaltung des Führerstandes zu gewinnen und/oder einen möglichst geradlinigen und hindernisfreien Fluchtweg herzustellen, werden die Stirntüren teilweise außerhalb der Längsachse des Fahrzeugs angeordnet. Bei solchen außermittigen Fronttüren müssen die Züge stets so gekuppelt werden, dass sich die Türen jeweils auf der gleichen Seite befinden, wozu gegebenenfalls Drehfahrten erforderlich sind.
Maßnahmen zur Erhöhung der Sicherheit von Arbeitern im Gleisbereich umfassen u. a. die Ausweisung gesonderter Bereiche außerhalb des Lichtraumprofils der Züge, die einen sicheren Aufenthalt auch im Begegnungsfall zweier Züge ermöglichen – und zudem zur Lagerung von Schienen und Arbeitsgerät genutzt werden können – bzw. die Markierung derjenigen Bereiche, in denen kein sicherer Aufenthalt möglich ist. Neuere Strecken verfügen häufig über separate, sicher zugängliche und nutzbare Fluchtwege bzw. Arbeitsbereiche und sind mit Notausgängen ausgestattet.
Feuerwehren, in deren Einzugsgebiet U-Bahn-Strecken verlaufen, verfügen teilweise über spezielle Ausrüstung für die Tunnelrettung wie entsprechende Rüstwagen und Zweiwegefahrzeuge und sind für den Einsatz im Untergrund geschult. Daneben verfügen auch die Betreibergesellschaften teilweise über entsprechende Spezialfahrzeuge für Rettungszwecke.
Die Erwärmung der Zugbremsen beim Bremsprozess und Abwärme von Klimaaggregaten können zur Aufheizung von Tunneln und Bahnhöfen beitragen und hierdurch das Brandrisiko erhöhen und den Aufenthaltskomfort auf den Stationen mindern.
Eine wirksame Maßnahme zur Reduzierung der Erwärmung von Bremsen ist die Rekuperation durch den Einsatz regenerativer Bremsen, die beispielsweise bei der Budapester Metro bereits in den 1930er Jahren eingeführt wurden. Ebenso kann die im Tunnel entstehende Abwärme, die sonst ungenutzt verloren geht, auch zum Heizen von über U-Bahn-Strecken gelegenen Gebäuden genutzt werden. Dies wird beispielsweise bereits in Paris praktiziert. Weiterhin können Bahnsteigtüren, die Streckentunnel und Bahnsteigraum voneinander trennen, die Aufheizung der Bahnhöfe mindern.
Während die Metropolitan Railway, die City and South London Railway und die frühen Hochbahnen in New York und Chicago anfangs konventionell gebildete Züge aus Lokomotiven und Reisezugwagen nutzten, entwickelte sich seit der 1893 eröffneten Liverpool Overhead Railway ein eigener, an die spezifische Betriebsweise des Verkehrssystems U-Bahn angepasster Fahrzeug-Typus. Charakteristisch für moderne U-Bahn-Fahrzeuge sind insbesondere folgende Merkmale:
Die Dimensionierung der Wagen und die (maximal mögliche) Länge eines Zuges werden insbesondere in Hinblick auf die geplante Beförderungskapazität einer Strecke gewählt, die neben der Kapazität der Fahrzeuge von der maximalen Taktdichte abhängt (siehe auch hier). Die Spanne der eingesetzten Züge reicht entsprechend von kompakten Doppeltriebwagen etwa in kleineren Großstädten bis zu mehrere hundert Meter langen Zügen mit zehn oder mehr Wagen, beispielsweise in den Megastädten Ostasiens.
Die genannten Merkmale beschränken sich gleichwohl nicht auf U-Bahn-Fahrzeuge, sondern finden sich vielfach auch bei der Eisenbahn, in Deutschland beispielsweise bei den U-Bahn-ähnlich betriebenen S-Bahnen, und bei Straßen- und Stadtbahnen.
Beim Massenverkehrsmittel U-Bahn ist die Organisation des Wageninnenraums in der Regel vorrangig auf die Beförderung einer möglichst großen Zahl von Fahrgästen ausgerichtet. Wie bei anderen Fahrzeugen des Nahverkehrs und im Unterschied zur Fernbahn wird bei der U-Bahn daher üblicherweise ein größerer Anteil der Plätze in Form von Stehplätzen vorgehalten.
Die Innenraumgestaltung betrifft neben den oben genannten Aufstell- und Auffangflächen im Türbereich insbesondere die Anordnung der Sitze und das Verhältnis von Sitz- zu Stehplätzen. Senkrecht zur Längsachse des Wagens angeordnete Quersitze sind dabei aufgrund des höheren Fahrkomforts vorrangig für längere Fahrten gedacht, während parallel zur Achse angeordnete Längssitze vorrangig für kürzere Strecken vorgesehen sind. Zudem ermöglichen Längssitze aufgrund ihres geringeren Flächenbedarfs eine Erhöhung der Zahl der Stehplätze und somit der rechnerischen Gesamtkapazität des Fahrzeugs. In älteren Netzen werden Längssitze zudem aufgrund der häufig geringeren Fahrzeugbreiten teilweise ebenfalls bevorzugt. Vielfach werden auch gemischte Sitzkonfigurationen für unterschiedliche Fahrgastgruppen und Reiselängen gewählt.
Seit Ende des 20. Jahrhunderts berücksichtigt die Innenraumplanung verstärkt die spezifischen Bedürfnisse von Menschen, die auf die Benutzung von Rollstühlen oder Rollatoren angewiesen sind, oder die mit Kinderwagen, Fahrrädern und größeren Gepäckstücken reisen. Zu den Maßnahmen gehört insbesondere die Einrichtung von Mehrzweckflächen und die Ausweisung von Sitzplätzen, die vorrangig für Gruppen wie Senioren, Schwangere und Fahrgäste mit kleinen Kindern vorgesehen sind. Entsprechende Flächen und Plätze befinden sich dabei üblicherweise in unmittelbarer Nähe zu den Türen, um einen schnellen Zu- und Abgang zu ermöglichen.
In Systemen mit Röhrentunneln, die insbesondere in den frühen Netzen aufgrund der noch weniger weit entwickelten Bauverfahren häufig mit einem relativ kleinen Querschnitt hergestellt wurden, muss das Profil des Wagenkastens teilweise durch Abrundung oder Abschrägung an das Profil des Streckentunnels angepasst werden. Ein eindrückliches Beispiel hierfür ist die Glasgow Subway, deren Züge Röhrentunnel mit einem Durchmesser von lediglich 3,4 Metern befahren, woraus sich eine Fahrzeugbreite von lediglich 2,34 Metern und eine lichte Höhe im Innenraum von weniger als 2 Metern ergeben.
Wie bei anderen öffentlichen Verkehrsmitteln werden an der Fahrzeugaußenseite in der Regel Linienbezeichnung und Fahrtziel angegeben, teilweise auch (wichtige) Zwischenstationen. Wird eine Strecke hingegen linienrein betrieben (siehe hier), erfolgt teilweise nur die Angabe des Zugziels. Bedienen alle Züge die Gesamtstrecke einer solchen Linie, verzichten einzelne Betreiber auch auf die Angabe des Ziels. In diesem Fall erfolgt die Reisendeninformation ausschließlich über die Stationsbeschilderung.
Im Innenraum werden heute in der Regel die Linienbezeichnung, das Fahrtziel und die nächste Station angezeigt, teilweise ergänzt durch Umsteigehinweise sowie die Ausstiegsseite. Zusätzlich sind in der Regel Netzpläne und/oder Linienverlaufsgrafiken vorhanden.
Im Interesse der Barrierefreiheit werden an Fahrgäste gerichtete Informationen entsprechend dem Zwei-Sinne-Prinzip häufig sowohl akustisch als auch visuell vermittelt, sodass sie sowohl für Menschen mit eingeschränktem Seh- als auch Hörvermögen verständlich sind. Hierzu zählt die Ankündigung von Haltestellen über Durchsagen und Grafiken und die Begleitung des Türschließens durch Signaltöne und -leuchten.
Ein besonderes Augenmerk bei der Konstruktion von U-Bahn-Wagen liegt auf deren Belüftung, die auch auf Tunnelabschnitten gewährleistet sein muss und deshalb im Vergleich zu reinen Oberflächenfahrzeugen teilweise besondere Konstruktionen erfordert. Während die Lüftung bei Eisenbahn- und Straßenbahnzügen (historisch) über die Öffnung der Fenster erreicht wird, ist dies bei tunnelgängigen Fahrzeugen in der Regel aus Sicherheitsgründen nur eingeschränkt möglich, um ein Hinauslehnen oder Hinausgreifen der Fahrgäste in den Tunnelraum zu verhindern. Es werden daher Klapp-, Schiebe- und in selteneren Fällen Übersetzfenster verwendet, letztere teilweise mit begrenzter Öffnungsweite.
Während U-Bahn-Fahrzeuge im Wesentlichen seit der Frühzeit des Verkehrsmittels über Wagenheizungen verfügen, gewann die Kühlung der Wagen als Beitrag zur Behaglichkeit der Fahrgäste vor allem seit dem späten 20. Jahrhundert an Bedeutung. Insbesondere in älteren Netzen mit ihren häufig kleineren Tunnelprofilen kann sich das praktische Problem ergeben, dass keine Platzreserven für zusätzliche Dachaufbauten für Klimageräte vorhanden sind. Im frühen 21. Jahrhundert bieten gängige Hersteller jedoch entsprechend angepasste flache Klimageräte und Geräte, die im Unterflurbereich des Wagens verbaut werden, an, sodass auch in älteren Netzen vielfach klimatisierte Fahrzeuge eingesetzt werden können.
Um den Wärme- bzw. Kälteverlust durch offenstehende Türen bei längeren Standzeiten in den Stationen zu reduzieren, verfügen Züge teilweise über sensorgesteuerte automatische Türschließmechanismen oder Türschließsteuerungen, die durch die Fahrgäste selbst bedient werden können.
Wie bei anderen öffentlichen Verkehrsmitteln zeigt die äußere Gestaltung der Fahrzeuge eine erhebliche Bandbreite und ist ein zentraler Träger der visuellen Identität des jeweiligen Systems und kann erheblich zu dessen Wiedererkennbarkeit beitragen, beispielsweise das Verkehrsgelb der BVG, das leuchtende Orange in Mexiko-Stadt oder die unlackierte Außenhaut der Züge der New York City Subway.
Während verschiedene Betreiber, Verkehrsverbünde oder Aufgabenträger eine (weitgehend) einheitliche Außengestaltung der Fahrzeuge über das gesamte Netz und alle Baureihen sowie über die Flotten der ggf. weiteren von ihnen betriebenen bzw. koordinierten Verkehrsmittel hinweg verfolgen (z. B. BVG, Île-de-France Mobilités, STIB/MIVB), wählen andere Organisationen stärker individualisierte Fahrzeuggestaltungen für die einzelnen Linien, Baureihen und Teilflotten. Eine verkehrsmittelübergreifend einheitliche Gestaltung wird dabei insbesondere gewählt, um die Verzahnung und tarifliche Integration (siehe hier) der einzelnen Teile des ÖPNV-Netzes auch auf gestalterischer Ebene sichtbar zu machen und die einzelnen Verkehrsmittel fest in die übergeordnete Nahverkehrsmarke der jeweiligen Stadt oder Region einzubinden. In Netzen mit verschiedenen Betreibern und nicht (vollständig) integrierten Fahrkartensystemen kann eine verkehrsmittelspezifische Gestaltung demgegenüber der korrekten Zuordnung von Fahrkarte und Verkehrsmittel dienen.
Verbreitete Anknüpfungspunkte für die Fahrzeuggestaltung sind insbesondere:
Neben der dauerhaften bzw. Grundgestaltung gibt es temporäre Gestaltungen, beispielsweise als Ganzreklame oder als Sondergestaltung beispielsweise anlässlich von Betriebsjubiläen oder anderen besonderen Anlässen.
Seit der Frühzeit des Verkehrsmittels setzt die überwiegende Zahl der Betriebe hochflurige Fahrzeuge ein, die entsprechend angepasste Hochbahnsteige bedienen. Die hochflurige Ausführung ergibt sich – zumindest historisch – daraus, dass über dem Laufwerk ebene und von Einbauten freie Wagenböden möglich sind. Gleichzeitig ergab sich hieraus der Vorteil, dass die weiteren technischen Anlagen vollständig im Unterbodenbereich angeordnet und der Fahrgastraum von ihnen freigehalten werden konnte. Der hieraus resultierende niedrige Schwerpunkt der Fahrzeuge ist ebenfalls größtenteils vorteilhaft.
Einzelne Netze verwenden Niederflurfahrzeuge, die auch bei der Straßenbahn eingesetzt werden bzw. ursprünglich für diese entworfen wurden. Es sind dies:
Die Stromzuführung erfolgt über eine neben oder seltener zwischen den Fahrschienen angeordnete Stromschiene – in einzelnen Systemen über eine Kombination aus seitlicher und mittiger Schiene (z. B. London) oder eine in den Fahrweg integrierte Schiene (z. B. verschiedene Einschienenbahnen) – oder über Oberleitung. Als wesentliche Besonderheit gegenüber Straßen- und Eisenbahn nutzen zahlreiche U-Bahn-Netze die Zuführung über Stromschiene, während Oberleitungen bis zum Ende des 20. Jahrhunderts nur in relativ wenigen Systemen (insbesondere in Spanien, Japan und Italien) genutzt wurden und erst mit den zahlreichen seit den 1990er Jahren in China und Indien eröffneten und erweiterten Netzen größere Bedeutung gewannen. Verschiedene Netze verwenden auf den einzelnen Strecken auch unterschiedliche Zuführungssysteme (z. B. Mailand, Osaka, Tokio) und/oder Spannungen (s. u.).
Historisch lag ein wesentlicher Vorteil von Stromschienen in der im Vergleich zu Oberleitung und Dachstromabnehmer kompakteren Bauweise und der hiermit ermöglichten Reduzierung des Tunnelprofils und damit der Baukosten. Durch die Entwicklung von Deckenstromschienen und kompakteren Stromabnehmer-Bauformen konnten jedoch auch hier bedeutende Reduzierungen des Profils erreicht werden. Weitere Vorteile von Stromschienen sind der relativ einfache Aufbau, der geringere Wartungsaufwand, die höhere Lebensdauer und der geringere elektrische Widerstand aufgrund des größeren Querschnitts der Stromschiene. Nachteile sind die Begrenzung der übertragbaren Spannung und das größere Risiko des unbeabsichtigten Berührens aufgrund der Anordnung auf Fußhöhe bzw. die erforderlichen besonderen Schutzmaßnahmen.
Bei Stromschienen am weitesten verbreitet ist die Bestreichung von unten, daneben gibt es Systeme mit seitlich und von oben (z. B. Chicago, Lissabon, London, Stockholm, Kleinprofillinien in Berlin, jüngere Linien in Budapest, verschiedene japanische Netze) bestrichener Schiene. Insbesondere letztere stellen aufgrund der Möglichkeit zum Auftreten von oben ein größeres Sicherheitsrisiko für Personen im Gleisbereich dar. Ein weiterer Nachteil ist die Möglichkeit des Vereisens der Schiene bei Schneefall oder gefrierendem Regen, sodass der Stromkreis zwischen Schiene und Stromabnehmer nicht mehr geschlossen werden kann. In verschiedenen Netzen verfügen die Stromschienen daher über Schutzabdeckungen bzw. Einfassungen (z. B. Budapest und Tokio). In einzelnen Netzen mit Stromschiene verfügen Züge über zusätzliche Dachstromabnehmer (z. B. Nürnberg), die etwa bei Werkstattfahrten eingesetzt werden, sodass dort keine Stromschiene auf Fußhöhe erforderlich ist.
Unabhängig von der Methode der Stromzuführung verwenden die allermeisten Netze Gleichspannung. In Systemen bzw. auf Strecken mit Stromschiene beträgt die Spannung in den meisten europäischen Netzen – einschließlich der Systeme im deutschsprachigen Raum −, in den meisten ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts gebauten nordamerikanischen Netzen und in den seit den 1990er Jahren gebauten chinesischen Systemen 750 V, bei den meisten älteren nordamerikanischen Netzen 600 V und bei den in der Sowjetunion realisierten Systemen 825 V. In Netzen mit Oberleitung wird weltweit vorrangig eine Spannung von 1500 V verwendet.
Wechselspannung wird beispielsweise bei verschiedenen indischen Systemen (z. B. Mumbai mit 25 kV 50 Hz über Oberleitung), bei diversen chinesischen Express- und Vorortlinien und kleineren Einzelstrecken in Japan (z. B. das New-Shuttle-System in der Präfektur Saitama und das Yurikamome-System in Tokio mit jeweils 600 V 50 Hz Dreiphasenwechselstrom über Stromschiene) verwendet.
Während die Metropolitan Railway und die frühen Hochbahnen in New York und Chicago anfangs mit dampflokomotivbespannten Zügen betrieben wurden, vollzog sich mit der Verfügbarkeit zuverlässiger und sicherer elektrischer Fahrmotoren zum Ende des 19. Jahrhunderts im Wesentlichen analog zur Entwicklung bei der Straßenbahn rasch ein flächendeckender Übergang zur elektrischen Traktion, sodass diese bei beiden Verkehrsmitteln bereits Mitte der 1890er Jahre zum technischen Standard geworden war und – mit wenigen Ausnahmen – bei allen ab diesem Zeitpunkt neu eröffneten Systemen umgesetzt wurde. Die erste elektrisch betriebene U-Bahn war dabei die City and South London Railway, die am 4. November 1890 eröffnet wurde, jedoch noch separate Elektrolokomotiven nutzte. Elektrische Triebwagen wurden erstmals bei der 1893 eröffneten Liverpool Overhead Railway eingesetzt und entwickelten sich ebenfalls innerhalb kurzer Zeit zum Standard für die nachfolgend realisierten Systeme.
Ein grundsätzlicher Vorteil des elektrischen Betriebs war der deutlich höhere Wirkungsgrad gegenüber Dampflokomotiven, der bei der Kombination von Dampfkraft und Elektromotor bei Einsatz desselben Primärenergieträgers doppelt bis viermal so hoch lag. Ein spezieller Vorteil im Kontext des U-Bahn-Betriebs war die Vermeidung von Abgasen und Abdampf in den Tunnelstrecken, die zum einen eine Belastung von Gesundheit und Komfort der Fahrgäste und des Personals und zum anderen eine Feuergefahr darstellten. Zudem konnte der Betrieb mit Dampflokomotiven die Kühlgrenztemperatur im Tunnel bedeutend erhöhen, da Abdampf und Abwärme die Luftfeuchtigkeit erhöhten. Die Einführung des elektrischen Betriebs ermöglichte bzw. vereinfachte damit auch den Bau von Tunnelstrecken ohne offene Belüftung zur Oberfläche.
Die Mehrzahl der U-Bahn-Strecken verwendet das von der Eisenbahn übernommene Rad-Schiene-System mit angetriebenen Stahlrädern auf Stahlschienen. Daneben wurden im Laufe des 20. Jahrhunderts weitere Systeme entwickelt bzw. in den U-Bahn-Betrieb eingeführt.


Die Zugsteuerung kann entweder ausschließlich manuell durch einen Triebfahrzeugführer oder automatisch, das heißt teilweise oder vollständig durch einen Fahrtrechner, erfolgen. Der Internationale Verband für öffentliches Verkehrswesen (UITP) unterscheidet insgesamt fünf Automatisierungsgrade (englisch Grade of Automation – GoA), die von GoA 0/OS (on-sight train operation; dt. Sichtfahrbetrieb) mit Verzicht auf jegliche Automatisierung bis GoA 4/UTO (unattended train operation; dt. fahrerloser Betrieb) mit ausschließlicher Steuerung durch einen Rechner ohne Einfluss und Anwesenheit von Fahrpersonal an Bord reichen. Gleichwohl verfügen auch im regulären Betrieb fahrerlos gesteuerte Züge über Not-/Hilfsfahrpulte, um das Fahrzeug z. B. bei einem Ausfall des automatischen Systems oder bei Werkstattfahrten manuell steuern zu können.
Die ersten fahrerlosen U-Bahn-Linien im Sinne der Definition des UITP (siehe hier) waren die Port Island Line in Kōbe (Eröffnung 5. Februar 1981), die Linie 1 der Métro Lille (25. April 1983) und die spätere Expo Line des Vancouver SkyTrain (3. Januar 1986). Ende 2020 gab es weltweit in 48 U-Bahn-Netzen Linien, die mit GoA 4/UTO betrieben wurden, dies entspricht rund einem Viertel der zu diesem Zeitpunkt vorhandenen 193 Netze. Die Zahl der fahrerlos betriebenen Streckenkilometer zeigt seit Beginn der 2010er Jahre ein konstantes Wachstum und stieg zwischen 2012 und Ende 2020 von 627 auf 1358 Kilometer, was zehn Prozent der in diesem Zeitraum neu in Betrieb genommenen Strecken und acht Prozent der weltweit bestehenden Streckenkilometer (17.221 Kilometer) entspricht. 2023 wurde bereits rund 1700 Kilometer Strecke mit GoA 4/UTO betrieben, die Hälfte davon im asiatisch-pazifischen Raum.
In Europa betreiben u. a. Barcelona, Kopenhagen, Lyon, Mailand und Paris fahrerlose Linien. Als erste Linie in der DACH-Region wurde am 18. September 2007 die Linie M2 der Métro Lausanne in der französischsprachigen Schweiz den Betrieb genommen. Die erste Linie im deutschsprachigen Raum war die U3 in Nürnberg, die am 14. Juni 2008 eröffnet wurde. Die Nürnberger U2 war zudem die erste Linie im deutschsprachigen Raum, die von manuellem auf fahrerlosen Betrieb umgestellt wurde, die Inbetriebnahme erfolgte hier am 2. Januar 2010 (siehe hier). Weltweit erstmalig erfolgte hierbei die Umstellung im laufenden Betrieb, das heißt ohne Unterbrechung während der Umbauphase.
Der UITP ging 2019 in einem Kurzbericht zum Stand der Automatisierung im U-Bahn-Wesen davon aus, dass der fahrerlose Betrieb bis 2023 neben konventionell betriebenen Linien zum Standard für neu geplante Linien wird. Er hebt in diesem Zusammenhang die erhebliche Beschleunigung des Wachstums fahrerlos betriebener Strecken hervor; während in den 37 Jahren zwischen der Eröffnung der Port Island Line Anfang 1981 und dem Berichtsjahr 2018/2019 weltweit 1026 Streckenkilometer realisiert wurden, wird für den Zehnjahreszeitraum von 2018 bis 2028 eine knappe Vervierfachung auf mehr als 3800 Streckenkilometer erwartet. Guénard, Cabanis und Riou gingen demgegenüber Anfang 2024 davon aus, dass die Zahl von rund 1700 Kilometern im Jahr 2023 bis 2030 auf rund 2930 Kilometer anwachsen wird.
Der UITP geht für die ihm vorgelegten Zahlen davon aus, dass die Hauptquellen des Wachstums Neubauten und Erweiterungen bestehender fahrerloser Strecken sein werden, während auf die Umrüstung bislang nicht fahrerlos betriebener Strecken (u. a. geplant für Linien 1 und 5 in Brüssel, das Gesamtnetz in Marseille, Linie U2 in Wien) nur sieben Prozent entfallen sollen. Weiterhin erwartet der UITP, dass die Automatisierung eine wesentliche Rolle bei den anstehenden Modernisierungen der in den 1970er und 1980er Jahren eröffneten Netze spielen wird. Entsprechend der insgesamt auf Asien konzentrierten Neubauaktivität wird hier der größte Anteil des Wachstums mit der Hälfte aller neu hergestellten Streckenkilometer liegen. In Asien soll 2028 auch die Hälfte aller weltweit fahrerlos betriebenen Linien liegen, gefolgt von Europa (21 Prozent) und dem Mittleren Osten (15 Prozent).
Das umfangreichste Ausbauvorhaben dieser Art in Europa ist der Grand Paris Express in der französischen Hauptstadtregion. Es umfasst den Neubau von rund 200 Kilometern Strecke und 68 Stationen, die sich auf die vier neuen Linien 15, 16, 17 und 18 und Verlängerungen der zwei bestehenden Linien 11 und 14 aufteilen. Das Netz der Métro wird sich hiermit bis voraussichtlich 2030 von 219,9 Kilometern vor Umsetzung des Projekts auf rund 420 Kilometer Streckenlänge knapp verdoppeln und die London Underground als größtes Netz Westeuropas ablösen. In Österreich befindet sich mit der U5 der Wiener U-Bahn eine fahrerlose Linie in Umsetzung, die Eröffnung ist hier für 2026 vorgesehen. In Deutschland soll die künftige Linie U5 der Hamburger U-Bahn fahrerlos betrieben werden, die Inbetriebnahme soll sukzessive ab 2029 erfolgen.
Bei Zügen, die aus nicht durchgängig verbundenen Wagen bestehen, werden in einigen Systemen ähnlich zur Straßenbahn Sperrensysteme zwischen den einzelnen Wagen (Scherengitter, Stahlseile, horizontale Stahlprofile u. a.) als Übersteigschutz eingesetzt, um das Stürzen zwischen die Wagen vom Bahnsteig aus, das Wechseln von einer Seite des Zuges auf die anderen und das Mitfahren auf den Kupplungen zu unterbinden. Werden in den entsprechenden Netzen Mehrfachtraktionen eingesetzt, verfügen auch die Endwagen der Züge über entsprechende Sperren.
Der Markt für U-Bahn-Fahrzeuge wird durch ostasiatische und europäische Unternehmen dominiert. Der im Jahr 2022 nach produzierten Einheiten mit weitem Abstand größte Hersteller war CRRC (Volksrepublik China) mit rund 73 Prozent aller in diesem Jahr weltweit produzierten Fahrzeuge, die im Schwerpunkt in die Ausstattung der rapide wachsenden chinesischen Netze flossen. Es folgten Alstom (Frankreich; sechs Prozent), Hyundai Rotem (Südkorea; vier Prozent), Transmashholding (Russland; zwei Prozent) sowie CAF (Spanien), Siemens Mobility (Deutschland) und Stadler Rail (Schweiz) mit jeweils rund einem Prozent der 2022 produzierten Fahrzeuge. Weitere Hersteller sind u. a. Hitachi Rail, die Kawasaki Railcar Manufacturing Company, Kinki Sharyō und Mitsubishi Heavy Industries (jeweils Japan). Bedeutende frühere Fahrzeugbauer sind u. a. AnsaldoBreda (zuletzt Teil der italienischen Finmeccanica-Gruppe; 2015 durch Hitachi übernommen und als Hitachi Rail Italia eingegliedert) und Bombardier Transportation (Schienenverkehrssparte von Bombardier, Kanada; 2021 von Alstom übernommen).
Ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entwickelten sich Ansätze zur stärkeren Standardisierung von U-Bahn-Fahrzeugen und zur Rationalisierung von Planung und Produktion, wie sie gleichzeitig und bereits früher auch für andere Nahverkehrsfahrzeuge verfolgt wurden (vgl. beispielsweise Schweizer Standardwagen, Standard-Bus, US Standard Light Rail Vehicle). Zentrale Ziele waren auch hier die Senkung der Fahrzeug- und Unterhaltungskosten und im Zusammenspiel mit ebenfalls standardisierten Parametern für den Strecken- und Stationsbau eine Senkung der Kosten für den U-Bahn-Bau insgesamt.
Zum einen verfolgten Regierungen und Fachverbände in verschiedenen Ländern eine Vereinheitlichung der Fahrzeuge auf nationaler Ebene. Hierzu zählen etwa die sogenannte Typenempfehlung U-Bahnfahrzeuge des VDV in der Bundesrepublik Deutschland, nach deren Parametern die jeweils erste Fahrzeuggeneration der Systeme von München und Nürnberg entworfen wurde, das Anfang der 1970er Jahre vom Department of Transportation in Zusammenarbeit mit Boeing Vertol als Vorschlag für ein amerikanisches Standardfahrzeug entwickelte State-of-the-Art Car (SOAC; dt. Wagen auf dem Stand der Technik), von dem letztlich nur ein einziges Demonstrationsfahrzeug gebaut wurde, das jedoch Einfluss auf verschiedene später entwickelte Fahrzeuge hatte, und der GB-Standard GB/T 7928-2003 der chinesischen Normungsorganisation SAC für U-Bahn-Fahrzeuge (mit den beiden wichtigsten Typen A und B; siehe Galerie oben), dessen Spezifikationen die Grundlage der meisten Fahrzeuge bilden, die für die zahlreichen seit den 1990er Jahren in China realisierten Systeme produziert wurden.
Ein früher industrieseitiger Ansatz zur Rationalisierung sind die von verschiedenen Herstellern ab den 1970er Jahren entwickelten weitgehend standardisierten Fahrzeuge, die identisch oder mit nur wenigen Anpassungen der Basisvariante an verschiedenen Standorten eingesetzt werden sollen. Hierzu zählen beispielsweise das VAL (Véhicule automatique léger; dt. leichtes automatisches Fahrzeug) von Siemens (bis 2001 Matra), eine fahrerlose Kleinprofil-Metro mit weitgehend standardisierten Systemkomponenten, die als kostengünstige Alternative zu konventionellen U-Bahn-Systemen für kleinere Ballungsräume und Strecken mit mittelhoher Frequentierung konzipiert wurde (u. a. Lille (1983), Toulouse (1993), Rennes (2002), Turin (2006)) und auch als Zubringer bzw. Peoplemover u. a. an den Flughäfen Paris-Orly (1991), Chicago-O’Hare (1993) und Paris-Charles de Gaulle (2007) eingesetzt wird und die fahrerlose Metro von Hitachi Rail Italia (bis 2015 AnsaldoBreda; u. a. Kopenhagen (2002), Honolulu (2023), Thessaloniki (2024)) sowie historisch das ICTS (Intermediate Capacity Transit System; dt. Verkehrssystem mittlerer Kapazität), das durch die staatliche Urban Transportation Development Corporation der kanadischen Provinz Ontario entwickelt wurde (Scarborough Line in Toronto (1985–2023), Expo Line in Vancouver (1986), Detroit (1987)) und später die Grundlage der Innovia-Plattform von Alstom (bis 2021 Bombardier) bildete.
Ähnlich hierzu basierte der Großteil der ab den 1950er Jahren in der damaligen Sowjetunion und den politisch und wirtschaftlich mit ihr verbündeten Staaten geplanten und realisierten Netze (siehe hier) auf einem Technologietransfer von der Moskauer Metro, der auch die Ausstattung des Großteils der Systeme mit Fahrzeugen des Herstellers Metrowagonmasch beinhaltete, u. a. der ab 1976 hergestellten Baureihe 81-717/714, die damit praktisch zu den Standardfahrzeugen dieser Netze wurden. Zugleich handelt es sich hierbei um ein Beispiel für die arbeitsteilige Spezialisierung der Industrien zwischen den sozialistischen Staaten, die im Straßenbahnbereich analog mit ČKD Tatra und für Omnibusse mit Ikarus praktiziert wurde.
In der Gegenwart verfügen zahlreiche Hersteller über modular aufgebaute Plattformen für U-Bahn-Fahrzeuge, die entlang aller Wesentlichen technischen Parameter wie Spurweite, Stromsystem, Fahrzeugbreite und -länge, Türanzahl und -aufteilung sowie Design konfiguriert werden können. Hierzu gehören u. a. Metropolis, Movia sowie die o. g. Innovia-Plattform von Alstom (Movia ebenfalls ursprünglich als Produkt von Bombardier), Inneo von CAF (u. a. M300 für Helsinki, MB 400 für Rom, Fahrzeuge für die Linie M5 in Istanbul), Inspiro von Siemens (u. a. 2024 Stock für London, Baureihe C2 für München, MX3000 für Oslo) und METRO von Stadler (u. a. Baureihe IK für Berlin, dritte Fahrzeuggeneration für Glasgow).
Die Mehrheit der U-Bahn-Systeme verfügt über eine einheitliche, nicht näher bezeichnete Wagenklasse mit identischer Ausstattung in allen Wagen. Lediglich einzelne Netze bieten analog zur Eisenbahn zuschlagpflichtige höherwertige Klassen an, die sich durch ein größeres Raumangebot und höheren Sitzkomfort auszeichnen (z. B. die Gold Class in Dubai und der Gold Club in Doha) und/oder aufgrund der Preisbarriere weniger dicht besetzt sind.
Historisch verfügten verschiedene europäische und nordamerikanische Netze über unterschiedliche Klassen, beispielsweise Hamburg bis 1920, Berlin bis 1927, London bis 1940 und Paris bis 1991. Wie vielfach auch bei der Eisenbahn wurden die Wagen der komfortableren Klasse typischerweise durch eine abweichende Außenlackierung gekennzeichnet, um das Auffinden am Bahnsteig zu erleichtern. Ergänzend hierzu wurde die Halteposition der höherwertigen Klassen teilweise auf den Bahnsteigen gekennzeichnet, beispielsweise in Paris. Während sich die Benennung der Klassen in den beiden genannten deutschen Städten an den damaligen Kategorien bei den deutschen Eisenbahnen orientierten und die komfortablere als 2. Klasse und die einfache als 3. Klasse bezeichnet wurden – die den heute vornehmlich metaphorisch oder humoristisch verwendeten Polster- und Holzklassen entsprachen –, verwendete Paris bei analogem Komfortniveau eine 1. Klasse und eine 2. Klasse. In London wiederum wurden anfangs, wie bei der Eisenbahn, drei Klassen angeboten, zuletzt nur noch eine erste und dritte.
Hiervon zu unterscheiden sind die vor allem in Indien, im Nahen Osten und in Ostasien verbreiteten Frauenwagen, deren Benutzung zuschlagsfrei, jedoch Frauen und in der Regel Kindern unabhängig vom Geschlecht vorbehalten ist (siehe auch hier). Diese Wagen werden insbesondere zum Schutz von Frauen vor sexuellen Übergriffen durch männliche Fahrgäste eingerichtet, können jedoch auch vor dem Hintergrund einer im jeweiligen kulturell-gesellschaftlichen Kontext gebotenen oder schicklichen Trennung der Lebensbereiche von Männern und Frauen betrachtet werden.
In der Vergangenheit gab es spezielle Raucherwagen oder -abteile, in denen das Rauchen erlaubt war und die zur Unterscheidung von Nichtraucherwagen teilweise andersfarbig lackiert wurden. In Hamburg wurden Raucherwagen 1964 abgeschafft, in Ost-Berlin 1962 und in West-Berlin 1978. In Hamburg erfolgte die Abschaffung u. a. vor dem Hintergrund der deutlich höheren Reinigungskosten, der Unbeliebtheit beim Fahrpersonal aufgrund der schlechten Luftqualität und mit dem Ziel der Steigerung der Beförderungskapazität, da Raucherwagen in der Regel weniger genutzt wurden als Nichtraucherwagen. Bereits vor Hamburg hatten u. a. die Systeme in Boston, Madrid, Moskau, New York, Paris, Stockholm und Toronto entsprechende Angebote eingestellt.

Aufgrund der vielfach individuellen technischen Parameter der einzelnen Netze (siehe hier) und der entsprechend fehlenden Kompatibilität können Fahrzeuge nur begrenzt zwischen Betrieben ausgetauscht werden bzw. erfordert der Transfer in der Mehrheit der Fälle eine Anpassung an die abweichenden Parameter im Empfängernetz. Bestimmte Merkmale wie die Stromzuführung über Stromschiene oder Oberleitung können dabei häufig mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand angepasst werden, während andere wie etwa deutlich unterschiedliche Lichtraumprofile einen Tausch praktisch ausschließen. Hieraus kann sich auch eine asymmetrische (Teil-)Kompatibilität zwischen Netzen ergeben, da beispielsweise Fahrzeuge mit kleinerem Lichtraumprofil in Netzen mit größerem Profil eingesetzt werden können, sofern die weiteren Parameter kompatibel sind, jedoch nicht umgekehrt. Mit der ab der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts gewachsenen Bedeutung standardisierter Infrastruktur (siehe hier) besteht in der Gegenwart grundsätzlich eine breitere Basis für den Fahrzeugtausch.
Beispiele für den Austausch von Fahrzeugen sind, betrachtet aus Richtung der Heimatnetze:
Neben der Weiternutzung in anderen Netzen sowie der musealen Verwertung (siehe hier) finden ältere bzw. ausrangierte Fahrzeuge vielfältige weitere Nutzungen, darunter vergleichsweise häufig als (zusätzlicher) Gastraum für Gastronomiebetriebe.
Grundsätzlich entspricht der Aufbau von U-Bahn-Stationen dem von Bahnhöfen der Eisenbahn. Entsprechend dem überwiegend mindestens zweigleisigen Ausbau der Strecken (siehe hier) verfügen Stationen in der Regel über separate Bahnsteiggleise für beide Fahrtrichtungen einer Linie. Darüber hinaus verfügen Trennungsbahnhöfe, an denen sich eine Strecke in mehrere Äste aufteilt, teilweise über drei oder vier Gleise, ebenso Zwischenendpunkte von Linien, um ein- und aussetzende von weiterverkehrenden Zügen trennen zu können.
Wesentliche Merkmale von U-Bahn-Stationen sind insbesondere:
Betriebswerkstätten für Wartung, Reinigung, Instandhaltung und Reparatur sowie Depots und Abstellanlagen für Fahrzeuge werden aus Kosten- und Platzgründen vorrangig oberirdisch und überwiegend außerhalb des inneren Stadtbereichs angelegt, sowohl am Streckenende als auch entlang der Streckengleise, beispielsweise am Endpunkt einer Linie oder für kurzlaufende Kurse, wodurch jeweils längere Ein- und Ausrückfahrten vermieden werden. Anlagen am Ende einer Strecke sind zudem häufig so geplant, dass sie als Vorleistung für mögliche Streckenverlängerungen genutzt werden können, etwa durch Umwandlung von Abstell- zu Streckengleisen, wodurch die Bauarbeiten erleichtert und Eingriffe in Betrieb und bestehende Infrastruktur während der Bauphase reduziert werden können. Ein wichtiges Kriterium für den Standort von Hauptdepots und Hauptwerkstätten ist weiterhin eine gute Anbindung an Schiene und Straße für die Belieferung mit Fahrzeugen, Ersatzteilen usw.
Teilweise werden auch größere Werkstätten und Depots unterirdisch angelegt, beispielsweise das Norsborgsdepå der Stockholmer U-Bahn westlich der Endstation Norsborg und das Kim Chuan Depot der Singapurer Circle Line, das mit einer Fläche von 12 ha zum Zeitpunkt seiner Eröffnung im Jahr 2009 die weltweit größte unterirdische Anlage dieser Art war und bis voraussichtlich 2026 um weitere 16 ha erweitert wird. Darüber hinaus verlegte die Metro Charkiw in der Ukraine ihr Depot in den Untergrund, um weiteren russischen Angriffshandlungen zuvorzukommen.
Sind nicht alle Strecken eines Systems miteinander verbunden, ist in der Regel für jedes Teilnetz ein eigener Betriebshof vorhanden. Einen Sonderfall stellen Linien dar, die im Inselbetrieb auf Strecken verkehren, die nicht mit dem Restnetz verbunden sind, weil sie z. B. als Teil einer größeren Streckenerweiterung vorab eröffnet wurden. Beispielsweise verkehrte die von 2009 bis 2020 bestehende U55 in Berlin isoliert zwischen Hauptbahnhof und Brandenburger Tor, bis sie 2020 am Alexanderplatz mit der U5 verknüpft und in diese integriert wurde. Entsprechendes galt für die U1 in Wien von 1978 bis 1979. In beiden Fällen mussten die Wagen provisorisch mit Kränen in den Tunnelschacht ein- und zu Wartungszwecken ausgehoben werden. In Glasgow wiederum stellte das Ein- und Ausheben von Wagen für 80 Jahre den Regelfall dar, da es keine Gleisverbindung zwischen den unterirdischen Streckentunneln und dem oberirdischen Depot an der Broomloan Road gab. Diese wurde erst Ende der 1970er Jahre im Rahmen eines umfassenden Sanierungs- und Modernisierungsprogramms des Gesamtsystems mit zwei Tunnelrampen südlich der Station Govan geschaffen.
Für tunnelgängige Arbeitszüge werden Akkumulator- oder Diesellokomotiven verwendet. Teilweise sind diese als Zweikrafttriebfahrzeug ausgeführt, die auch die reguläre Stromversorgung der U-Bahn-Fahrzeuge über Stromschiene oder Oberleitung nutzen können, sofern die jeweiligen Baumaßnahmen nicht die Unterbrechung der Stromzufuhr erfordern.
Historisch wurde für diese Aufgabe, wie bei den Personenzügen, Dampflokomotiven verwendet. Darunter befanden sich teilweise spezielle abgas- und abdampfärmere Fabrikate, um das Arbeiten im Tunnel zu erleichtern, beispielsweise auf der Londoner Central Line.
Die personelle Infrastruktur des U-Bahn-Betriebs ist differenziert und ähnelt grundsätzlich derjenigen anderer ÖPNV-Betriebe, hat aufgrund der aufwändigeren technischen und physischen Infrastruktur (große Anzahl komplexer Ingenieurbauwerke wie Tunnel und Viadukte, Bahnhofsbauwerke, Sicherungs- und Steuerungstechnik u. a.) einen noch ausgeprägteren Schwerpunkt bei ingenieurwissenschaftlichen und handwerklichen Berufen als bei Bus- und konventionellen Straßenbahnnetzen und weist insgesamt stärkere Überschneidungen mit dem Eisenbahnwesen auf. Zum operativen Bereich gehören u. a. Fahrbetrieb (U-Bahn-Fahrer) und Betriebslenkung, Werkstätten und technische Instandhaltung (Mechaniker, Elektroniker, Mechatroniker, Schweißer, Gleisbauer u. a.), technische Planung (Architekten, Bauingenieure, Fachplaner u. a.), Informationstechnik und Telekommunikation, Service und Sicherheit (Stationspersonal, Zugbegleiter, Prüfdienste, Kundendienst und Vertrieb/Betreuung von Kundenzentren, Sicherheitsdienste, Reinigungsdienste u. a.), strategische Planung und Forschung (Verkehrsplaner, Stadtplaner, Verkehrspsychologen, Soziologen u. a.) sowie sachgebietsbezogene, sachgebietsübergreifende und allgemeine administrative, organisatorische und kaufmännische Aufgaben (Kaufleute, Juristen, Projektmanager, Sachbearbeiter u. a.), wobei insbesondere die technisch geprägten Bereiche einander überschneiden bzw. ineinandergreifen können.
Die Bedeutung und personelle Ausstattung der einzelnen Aufgabenbereiche unterscheiden sich zwischen den Netzen, beispielsweise verzichten zahlreiche Betriebe auf die permanente Besetzung von Bahnhöfen mit Personal (siehe hier) und den Einsatz von Zugbegleitern, auch hat die Ausweitung des fahrerlosen Betriebs (siehe hier) weitreichende Auswirkungen auf die Rolle des Fahrpersonals.
In einem Großteil der Netze deckt der Betreiber alle der genannten Leistungen selbst ab und unterhält entsprechend eigene Werkstätten, Planungsabteilungen, Sicherheitsdienste etc. In anderen Systemen werden Teile der Aufgaben an externe Dienstleister ausgelagert (siehe auch hier). Neben der dauerhaften Auslagerung steht die projektbezogene Beteiligung Externer, etwa bei Aufgaben, für die der Aufbau eigener Kapazitäten aufgrund des unregelmäßigen Bedarfs als unwirtschaftlich betrachtet wird. Hierzu gehören beispielsweise (zusätzliche) Fachingenieure, Fachplaner und Architekten für Leistungen der Objekt- und Fachplanung bei besonders komplexen Vorhaben wie Strecken- und Stationsneubauten oder Bauunternehmen (Tiefbau, Spezialtiefbau, Hochbau, Leitungsbau, Garten- und Landschaftsbau u. a.) mit Fachpersonal und teurem und spezialisiertem Baugerät für die Bauausführung. Um den eigenen Bedarf an qualifizierten Fachkräften zu decken, sind Betreiber häufig Ausbildungsbetriebe für die von ihnen benötigten Berufe.
U-Bahn-Betreiber sind teilweise bedeutende Arbeitgeber in ihrer jeweiligen Stadt/Region, beispielsweise waren die Berliner Verkehrsbetriebe im Jahr 2024 mit 16.500 Beschäftigten der viertgrößte Arbeitgeber Berlins und die MTA war 2012 mit rund 66.800 Beschäftigten der drittgrößte Arbeitgeber der Stadt New York. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass U-Bahn-Betreiber häufig auch der zentrale Betreiber des weiteren ÖPNV-Angebots in ihrer jeweiligen Stadt sind (siehe auch hier) und Angaben zu Beschäftigten auch die anderen Verkehrssparten des Betreibers umfassen.
Die Aufgaben des auf den Bahnhöfen eingesetzten Personals können u. a. die allgemeine Aufsicht und Überwachung des Betriebsablaufs und der Betriebssicherheit, die Zugabfertigung (siehe hier), die Fahrkartenkontrolle und/oder Überwachung der Bahnsteigsperren, die Unterstützung der Fahrgäste und den Fahrkartenverkauf umfassen.
Die personelle Ausstattung der Bahnhöfe unterscheidet sich zwischen den Netzen erheblich. Während beispielsweise die Stationen der London Underground und der Metro Pjöngjang alle durchgehend und ein Großteil der Bahnhöfe in Paris und Madrid mindestens tagsüber besetzt sind, werden etwa in den deutschen Netzen lediglich besonders stark frequentierte Stationen mit Personal besetzt.
Vielfach wird – auch in Netzen, die Stationspersonal ansonsten nur in begrenztem Umfang einsetzen – anlassbezogen (zusätzliches) Personal in Präsenz eingesetzt, etwa an Bahnhöfen, die dem Veranstaltungsverkehr (Sportstadien, Volksfeste, Messen usw.) dienen und punktuell sehr große Fahrgastmengen bewältigen müssen. Eine Sonderform hiervon ist das u. a. aus Japan bekannte und dort umgangssprachlich Oshiya (dt. Drücker) genannte Personal, das während der Hauptverkehrszeit Fahrgäste in die Züge drückt, um die vorgesehenen Fahrgastwechselzeiten und damit die Pünktlichkeit einzuhalten.
Eine wesentliche Aufgabe bei der Zugabfertigung besteht in der Prüfung, dass keine Personen durch das Schließen der Türen und die Abfahrt des Zuges gefährdet werden. Fahrgästen wird die bevorstehende Abfahrt in der Regel durch akustische und/oder visuelle Signale angezeigt.
Das Abfertigungsverfahren unterscheidet sich zwischen den Netzen und kann durch den Fahrer, Stationspersonal oder – insbesondere bei fahrerlos betriebenen Strecken – per Videoüberwachung von der Leitstelle aus oder durch Zugbegleiter erfolgen. Bei der Selbstabfertigung durch den Fahrer erfolgt die Überprüfung des Bahnsteigs beispielsweise durch ortsfeste Spiegel am vorderen Bahnsteigende (Spiegelabfertigung), Videomonitore am Bahnsteigende oder im Fahrerraum (Monitor-/Videoabfertigung) oder durch den direkten Blick auf den Bahnsteig, wozu der Fahrer das Fahrzeug ggf. verlassen muss.
Insbesondere an Bahnhöfen, die regelmäßig oder punktuell im Rahmen des Veranstaltungsverkehrs (Sportstadien, Volksfeste, Messen usw.) besonders stark frequentiert sind, wird die Abfertigung häufig durch Stationspersonal durchgeführt oder unterstützt.

Neben den großen technischen Komponenten wie Strecke, Zug und Bahnhof gehört auch eine Reihe grafischer Elemente und auf ihnen aufbauender Systeme wie Logos, Liniennetzpläne, Beschilderungen und Wegeleit- bzw. Signaletiksysteme zur charakteristischen Infrastruktur eines U-Bahn-Netzes. Diese dienen zum einen den praktischen Funktionen der Fahrgastorientierung und -information, zum anderen sind sie durch ihre flächendeckende Präsenz im gesamten Netz zentrale Träger der visuellen Kommunikation des Systems und wesentlich für dessen Erscheinungsbild und Außenwirkung und können so Image, Atmosphäre und die umfassendere Benutzererfahrung und die Attraktivität eines Netzes insgesamt mitprägen. Vielfach spielen daher neben den unmittelbaren praktischen Erfordernissen wie Leserlichkeit/visueller Identifizierbarkeit und inhaltlicher Verständlichkeit auch ästhetische Qualität, individueller Ausdruck und Wiedererkennbarkeit wesentliche Rollen bei der Gestaltung dieser Elemente, ebenso wie die konsequente und einheitliche Umsetzung in allen Teilen des Netzes.
Vielfach verfolgen Verkehrsbetriebe eine anwendungs- und medienübergreifend kohärente visuelle Kommunikation, um hierdurch das jeweilige U-Bahn-System bzw. die mit ihm erbrachte Dienstleistung Nahverkehr als einheitliche, wiedererkennbare Marke zu stärken und die mit dieser Marke zu assoziierenden Eigenschaften (z. B. Zuverlässigkeit, Sicherheit, Komfort, Modernität, Innovationsorientiertheit, Nutzerorientiertheit) zu vermitteln sowie den grundsätzlichen Anspruch des Unternehmens auf Professionalität (planvolles, koordiniertes und effizientes Vorgehen, Verlässlichkeit, Sorgfalt usw.) zu unterstreichen. Gestaltungshandbücher, die die formalen Merkmale der grafischen Gestaltung (Schriftarten, Farben, Signets, Logos und Piktogramme, Formate, Proportionen und Layout, Hierarchisierung und Strukturierung von Informationen usw.) für alle oder einen Teil der Anwendungszwecke und Informationsträger (Beschilderung, Aushänge und Plakate, Taschenfaltpläne, Smartphone, Internet usw.) verbindlich definieren, spielen daher auch im U-Bahn-Wesen häufig eine zentrale Rolle.
Die Umsetzung von Gestaltungsstandards erfolgt in den einzelnen Systemen mit unterschiedlicher Konsequenz, beispielsweise werden Beschilderungen nach dem jeweils aktuellen Standard vielfach nur bei Neubauten oder Sanierungen von Bahnhöfen installiert oder ergänzend zu älteren Beschilderungen verwendet, insbesondere, wenn diese Teil des ursprünglichen architektonischen Entwurfs sind und ggf. fest in die Gestaltung eingebunden und/oder als Teil der Gesamtanlage denkmalgeschützt sind. Auch in Netzen mit umfassenden und detaillierten Gestaltungsregeln kann es entsprechend mehrere parallel verwendete Lösungen für die gleiche Gestaltungsaufgabe geben.
Teilweise verwenden Betreiber dieselben bzw. ein System eng aufeinander abgestimmter Gestaltungsstandards für mehrere oder alle ihre Verkehrsmittel, um die Verzahnung der einzelnen Teile des ÖPNV-Netzes auch auf gestalterischer Ebene sichtbar zu machen, die Benutzung durch einheitlich strukturierte und dargestellte Informationen zu erleichtern und die einzelnen Verkehrsmittel fest in die übergeordnete Nahverkehrsmarke einzubinden, so etwa bei BVG, RATP und Transport for London. In Systemen, die aus dem Zusammenschluss mehrerer zuvor unabhängiger Vorgängernetze hervorgegangen sind, ist eine einheitliche Gestaltung analog hierzu ein zentrales Instrument, um die Geschlossenheit des neu geformten Gesamtnetzes zu unterstreichen. Beispiele hierfür finden sich etwa in London nach Übernahme der Central London Railway (zentraler Abschnitt der heutigen Central Line) und der City and South London Railway (östliche Innenstadtstrecke der heutigen Northern Line) sowie der London General Omnibus Company durch die Underground Group 1912/1913, in New York, wo die konkurrierenden Netze von IRT, BRT und IND 1940 vereinigt und ab 1966 auch gestalterisch konsequent zusammengeführt wurden, und in Berlin, wo nach der Wiedervereinigung die über rund vier Jahrzehnte getrennten Betriebe von Ost- und West-Berlin auch über die neue gemeinsame Gestaltung wieder verbunden wurden.
Die Mehrheit der U-Bahn-Systeme verwendet heute ein prägnantes Logo zur Kennzeichnung des Verkehrsmittels an Bahnhöfen, auf Liniennetzplänen, in Wegeleitsystemen und auf Fahrzeugen. Teilweise wird das Logo auch bei der weiteren Gestaltung von Bahnhöfen und Fahrzeugen aufgegriffen und beispielsweise als dekoratives Ornament in die Architektur eingebunden und als Muster auf Sitzbezügen verwendet.
Verbreitet sind insbesondere Zeichen, die auf den Namen des jeweiligen Systems Bezug nehmen. Entsprechend der weiten Verbreitung der Bezeichnung Metro (und ihrer landessprachlichen Varianten – siehe hier) findet sich vor allem eine Vielzahl von Logos, die die Initiale „M“ aufgreifen, auch in Regionen, die nicht hauptsächlich das lateinische, kyrillische oder griechische Alphabet, in denen der Großbuchstabe „M“ identisch ist, verwenden. Andere Logos stellen illustrativ oder assoziativ den Themenkomplex Verkehr/Verbindung/Bewegung/Geschwindigkeit dar, verweisen auf die unterirdische Streckenführung oder sind weitgehend ungegenständlich.
Während in den meisten Ländern jedes System ein individuelles Zeichen verwendet, werden in Deutschland (siehe hier) und Italien alle Netze jeweils durch ein (weitgehend) einheitliches Logo gekennzeichnet, lediglich Catania und Brescia verwenden eigene Zeichen. Daneben verwendet auch der Großteil der deutschen Stadtbahn-Systeme Logos nach Muster des deutschen U-Bahn-Logos bzw. hiervon abgeleitete Zeichen, analog hierzu hat die Stadtbahn Charleroi das Logo der Metro Brüssel übernommen.
Verschiedene Betreiber (z. B. MARTA im Raum Atlanta, CTA im Raum Chicago, Metro Los Angeles, die MTA im Staat New York, SEPTA im Raum Philadelphia, Toei in Tokio) verwenden kein spezifisches Zeichen für ihr U-Bahn-System, sondern kennzeichnen alle von ihnen betriebenen Verkehrsmittel einheitlich mit ihrem Unternehmenslogo. Im Falle von Toei, dem Verkehrsamt der Präfektur Tokio, ist dieses identisch mit dem offiziellen Symbol der Präfektur, wodurch es eine unmittelbare hoheitliche Bedeutungsebene erhält.
Eine besonders markante Anwendung des Logos und ein für zahlreiche Städte charakteristisches Element des Stadtmobiliars sind Masten, Stelen, Säulen und ähnliche freistehende oder auch baulich integrierte Anlagen, die die Bahnhöfe im Stadtraum markieren oder als Wegweiser zu nahegelegenen Stationen dienen. In einem weitverbreiteten Grundaufbau bestehen entsprechende Anlagen aus einem schlank aufragenden Grundkörper, der in erhöhter, weithin sichtbarer Position das jeweilige Systemlogo trägt, häufig in beleuchteter oder selbstleuchtender Ausführung, um die Sichtbarkeit zusätzlich und insbesondere am Abend und in der Nacht zu erhöhen. Häufig zeigen entsprechende Anlagen zudem weitere Informationen wie den jeweiligen Bahnhofsnamen und die dort verkehrenden Linien. Sie sind damit typologisch und funktional verwandt mit Haltestellenmasten, wie sie in zahlreichen Bus- und Straßenbahnnetzen verwendet werden, und finden sich zudem auch bei anderen Bahnen wie S-Bahnen und Stadtbahnen.
Je nach Netz werden Masten nur bei einem Teil der Bahnhöfe – etwa nur zur deutlicheren Kennzeichnung von Abgängen zu Tunnelstationen, die über kein oberirdisches Empfangsgebäude verfügen – oder bei allen Bahnhöfen unabhängig von Geländelage und Präsenz des Stationsbauwerkes eingesetzt. Vielfach werden standardisierte Bautypen genutzt, die an allen Haltestellen identisch eingesetzt werden, während andere Netze eine größere Bandbreite bis hin zu stationsspezifischen Einzelentwürfen verwenden. Vielfach werden innerhalb desselben Systems auch verschiedene Generationen von Masten parallel verwendet, wenn Anlagen nach dem jeweils aktuellen Standard nur bei Neubauten oder Sanierungen von Bahnhöfen installiert werden. Die verschiedenen Typen erlauben so teilweise auch Rückschlüsse auf die Entwicklung des Netzes sowie auf seine Designgeschichte.
Beispiele für Masten in der beschriebenen Form finden sich spätestens seit dem frühen 20. Jahrhundert; die Pariser CMP experimentierte bereits in den ersten Jahren nach Eröffnung der Métro im Jahr 1900 mit verschiedenen Systemen, um die Sichtbarkeit der Abgänge zu ihren Tunnelbahnhöfen zu erhöhen. 1909 führte sie hierzu mit dem sogenannten Candelabre Val d'Osne (siehe Abbildung hier) einen straßenlaternenartigen Typus ein, der insbesondere ab den 1920er Jahren weite Verbreitung im Pariser Netz fand und bis in die Gegenwart zahlreiche der älteren Stationen markiert.
In London, wo die Stationen der Underground bzw. ihrer Vorgängerbahnen im Unterschied zu Paris grundsätzlich über oberirdische Bahnhofsgebäude verfügten, erfolgte die Markierung zunächst analog zur Praxis bei Bahnhöfen der Eisenbahn über die Beschilderung direkt am Gebäude. Zusammen mit der Einführung der gemeinsamen Dachmarke Underground im Jahr 1908 bemühte sich die UERL um die Vereinheitlichung und Verbesserung von Beschilderungen und Fahrgastinformation und führte in diesem Zusammenhang 1908/1909 turmartig gestapelte Leuchtkästen ein, die den vertikal ausgerichteten Schriftzug UNDERGROUND trugen.

Zentrale Grundlage der visuellen Kommunikation ist die Typografie und hierbei insbesondere die Schriftarten, die etwa zur Beschilderung von Stationen, in Wegeleitsystemen oder in Informationsmedien wie Liniennetzplänen verwendet werden. Aufgrund der häufig nur kurzen Beschäftigung mit geschriebenem Text in den genannten Situationen und der im Interesse einer möglichst universellen Verständlichkeit üblicherweise gewünschten Einfachheit (siehe unten) sowie auch aufgrund der häufig grundsätzlich geringen bewussten Beachtung typografischer Gestaltung handelt es sich hierbei trotz der Allgegenwärtigkeit in den Netzen häufig um einen weniger prominent wahrgenommenen Aspekt der Gestaltung von U-Bahn-Systemen.
Wie bei anderen sogenannten Verkehrsschriften, die der Orientierung innerhalb eines Verkehrssystems dienen, ist das zentrale Kriterium für die Wahl einer Schriftart in der Regel eine gute Leserlichkeit, das heißt insbesondere die klare Erkenn- und Unterscheidbarkeit der einzelnen Schriftzeichen, um Texte auch aus größerer Entfernung, in der Vorbeifahrt und im Laufen und in sehr kleinen Schriftgraden – beispielsweise bei Verwendung in einem Taschenfaltplan – und bei ggf. ungünstigen Lichtverhältnissen schnell und eindeutig erfassen zu können und um das Lesen auch für Personen zu erleichtern, die nur über begrenzte Kenntnisse des verwendeten Schriftsystems verfügen. Bei den U-Bahnen, die die europäischen Alphabetschriften Latein, Kyrillisch und Griechisch verwenden, haben sich für diesen Zweck im Laufe des 20. Jahrhunderts vorrangig Groteskschriften durchgesetzt, bei Bahnen in Regionen, die andere Schriftsysteme verwenden, vergleichbar klare, formal einfache Glyphen. Die weite Verbreitung von Groteskschriften spiegelt gleichzeitig die insgesamt gewachsene Bedeutung dieses Schrifttyps im Alltag und von klaren, reduzierten und disziplinierten Gestaltungästhetiken wider, die sich im 20. Jahrhundert unter dem maßgeblichen Einfluss bzw. als Teil der klassischen Moderne und ihrer Nachfolgebewegungen entwickelt hat.
Daneben werden aus gestalterischen oder dekorativen Gründen und vorwiegend punktuell und häufig nur ergänzend zur jeweiligen Regelschrift andere Schriften bzw. Stile verwendet, beispielsweise gebrochene oder serifenbetonte Schriften im lateinischen Alphabet oder kalligrafische Varianten des Chinesischen, Japanischen, Koreanischen und Arabischen.
Ein großer Teil der Verkehrsbetriebe greift für seine Regelschrift auf bestehende Schriftarten zurück, darunter besonders häufig die Mitte des 20. Jahrhunderts im Kontext der Schweizer Typografie entwickelten modernistischen Schriftarten Helvetica (Barcelona, Chicago, Madrid, Mailand, New York, Philadelphia, São Paulo, Washington, Wien u. a.), Frutiger (Amsterdam, Budapest, Buenos Aires, San Francisco u. a.) und Univers (Mumbai, historisch Montreal u. a.), jedoch auch andere wie Myriad (Hamburg, Hongkong u. a.).
Zahlreiche Betriebe verwenden jedoch eigens für sie entworfene Hausschriften, die der visuellen Kommunikation einen besonders charakteristischen Ausdruck geben können. Hierzu gehören beispielsweise die Johnston, die 1916–17 vom Kalligrafen Edward Johnston für die Underground Group entworfen wurde und in verschiedenen Weiterentwicklungen bis heute von der London Underground und den weiteren von Transport for London koordinierten Verkehrsmitteln verwendet wird, die Brusseline der Brüsseler Verkehrsbetriebe (Éric de Berranger; seit 2006), die FF Transit der BVG (Erik Spiekermann, Lucas de Groot und Henning Krause für MetaDesign; seit 1991, 2015 von den Montrealer Verkehrsbetrieben übernommen), die Metrolis der Metro Lissabon (Michael Barbosa, Freda Sack, David Quay; seit 1995), die Metron der Prager Verkehrsbetriebe (Jiří Rathouský; seit Inbetriebnahme 1974, 1985 größtenteils durch Helvetica abgelöst), die Parisine der RATP (Jean François Porchez für Typofonderie; seit 1996), die Tipo Metro in Mexiko-Stadt (Lance Wyman; seit Inbetriebnahme 1969), die Toronto Subway der Toronto Transit Commission (Gestalter unbekannt; seit Inbetriebnahme 1954) und die Vialog der MVG (Helmut Ness und Werner Schneider für Linotype; seit 2002).
Die Schriften werden in den verschiedenen Systemen in unterschiedlichem Umfang eingesetzt. Während etwa BVG, RATP und Transport for London für (annähernd) sämtliche Anwendungen von Haltestellenschildern über Taschenfaltpläne und Plakate bis zu längeren Fließtexten eine einheitliche Schriftart bzw. Schriftfamilie verwenden, die zudem für sämtliche anderen Verkehrsmittel des jeweiligen Betreibers genutzt wird, beschränkt sich die Nutzung bei anderen Unternehmen lediglich auf einzelne Elemente wie etwa die Beschilderung.
Ein grundlegendes Element der Fahrgastinformation und der grafischen Gestaltung sind individuelle Kennfarben für die einzelnen Linien eines Netzes. Historisch wurden diese zunächst zur Verbesserung der Lesbarkeit von Netzplänen eingeführt (siehe hier) und hiervon ausgehend auf weitere Anwendungen wie Liniensymbole (sieht hier) und Wegeleitsysteme übertragen. In verschiedenen Netzen, in denen die Fahrzeuge fest bestimmten Linien zugeordnet sind, werden die Kennfarben zudem bei der Gestaltung der Züge aufgegriffen (z. B. Delhi, Mailand, Osaka, Tokio). Ebenso werden die Farben teilweise bei der Stationsgestaltung aufgenommen, beispielsweise als Akzentfarbe für Beschilderung und Mobiliar (z. B. Mailand, Wien).
Im Interesse der eindeutigen Unterscheidbarkeit und der Barrierefreiheit wird in der Regel jede Farbe innerhalb eines Netzes nur einmalig vergeben und es werden vorrangig Farben mit hohem Kontrast zueinander sowie hoher Intensität gewählt. Sehr ähnliche Farben werden grundsätzlich vermieden oder – wenn sie sich etwa aufgrund der hohen Anzahl von Linien nicht vermeiden lassen – nach Möglichkeit so zugeordnet, dass gleich- bzw. ähnlichfarbige Linien einander nicht berühren. Vereinzelt werden auch Farbkombinationen verwendet (z. B. Linie B in Mexiko-Stadt, Verstärkerlinien U7 und U8 in München, Baustellenlinie U12 in Berlin).
Ausnahmen von den genannten Prinzipien finden sich beispielsweise in folgenden Netzen:
Individuelle Kennfarben entwickelten sich in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts zum Standard für Netzpläne und ersetzten die zuvor üblichen Darstellungen mit lediglich einer oder einem begrenzten Satz mehrfach vergebener Farben, wobei die frühen europäischen und amerikanischen Netze die verschiedenen Varianten in einer längeren Übergangszeit parallel und/oder abwechselnd verwendeten. Ein frühes Beispiel für einen Plan mit vollständiger farblicher Differenzierung der Linien ist der 1908 zusammen mit der Dachmarke Underground eingeführte gemeinsame Plan der U-Bahn-Linien der UERL und der anderen zu diesem Zeitpunkt bestehenden Betreiber (vgl. Abbildung hier). Für Paris erschien spätestens 1916 ein (privat verlegter) Plan dieses Typs, Berlin unterscheidet seine Linien seit 1927 farblich, wobei die heutigen Linien U1, U2 und U6 ihre zu diesem Zeitpunkt vergebenen Farben – im Wesentlichen – bis heute tragen.
Daneben werden bzw. wurden vor allem historisch unterschiedliche Farben auf Netzplänen auch zur Kennzeichnung von Teilnetzen unterschiedlicher Eigentümer (z. B. Chicago, New York), zur Unterscheidung von U-Bahnen und anderen Bahnen und zur Darstellung der unterschiedlichen Trassierungen als Untergrund- oder Hochbahn verwendet.
Ein zentrales Informationselement von U-Bahn-Systemen und eines der am stärksten mit ihnen assoziierten grafischen Elemente sind Liniennetzpläne, die in übersichtlicher Form das gesamte Netz mit allen Linien und Stationen darstellen und beispielsweise auf den Bahnhöfen und in den Fahrzeugen ausgehängt und als Taschenfaltpläne und in Informationsbroschüren ausgegeben werden. Neben der heute im Vordergrund stehenden Funktion als Orientierungs- und Navigationshilfe dienten Netzpläne in der Frühzeit der U-Bahnen auch als Werbemittel, das potenzielle Fahrgäste über die Ziele informierte, die mit der U-Bahn erreicht werden konnten.
Insbesondere in Städten und Regionen mit tariflich integriertem ÖPNV-System sind Pläne üblich, die neben den U-Bahn- auch weitere wichtige Nahverkehrslinien bzw. weitere wichtige Verkehrsmittel darstellen. Beispielsweise werden in den vier deutschen Netzen und in Wien ausschließlich oder vorrangig Verbundnetzpläne verwendet, die neben den U-Bahn- mindestens auch die jeweiligen S-Bahn-Linien enthalten. In tariflich nicht oder nicht vollständig integrierten Netzen verwenden die einzelnen Verkehrsunternehmen demgegenüber teilweise eigene Pläne, in denen Linien anderer Betreiber nicht oder nur untergeordnet dargestellt werden.
Häufig werden neben einem Hauptplan weitere Varianten für spezielle Einsatzzwecke und -orte verwendet, beispielsweise mit ergänzenden Informationen zur Barrierefreiheit oder mit angepasstem Format zur Verwendung in Fahrzeugen, in denen keine geeigneten Flächen zur Anbringung des Standardplans zur Verfügung stehen.
Statische Liniennetzpläne werden seit dem frühen 21. Jahrhundert durch dynamische digitale Angebote ergänzt, die sowohl von den Verkehrsbetrieben und -verbünden selbst – hier häufig auf Grundlage von auf Open Data basierenden Anwendungen wie OpenStreetMap – als auch durch externe Anbieter wie Google mit Google Maps bereitgestellt werden und insbesondere online abgerufen und genutzt werden können. Diese Anwendungen erlauben u. a. eine gezielte Suche nach Verkehrsverbindungen und stellen diese detailliert anhand topografischer Karten dar.
Während in der Frühzeit der U-Bahnen topografische Karten verwendet wurden, die häufig auf regulären Stadtplänen basierten und daher neben den U-Bahn-Linien auch das Straßennetz und weitere geografische Objekte darstellten, vollzog sich in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts ein schrittweiser Übergang zu schematischen Plänen, in denen nicht mehr das Liniennetz im Verhältnis zur Stadt, sondern vorrangig das Verhältnis der einzelnen Elemente des Netzes (Linien, Stationen und Umsteigeknoten) zueinander dargestellt wurde und geografische Informationen und topografische Genauigkeit in den Hintergrund traten. Ein wesentlicher Grund hierfür war, dass die zwischenzeitlich in den einzelnen Systemen erreichte Komplexität, Dichte und räumliche Ausdehnung der Netze bei einer maßstäblichen Darstellung in einem topografischen Plan zu sinkender Übersichtlichkeit und Lesbarkeit und/oder zu einer Beschränkung des sinnvoll darstellbaren Netzausschnitts geführt hatte bzw. geführt hätte oder durch größere Planbilder hätte ausgeglichen werden müssen.
Als bedeutender Schritt für die Entwicklung schematischer Netzpläne gilt die Tube map der London Underground, die ab 1931 von Harry Beck, einem zu diesem Zeitpunkt arbeitslosen technischen Zeichner, als Freizeitprojekt entwickelt und 1933 erstmals testweise an Fahrgäste ausgegeben wurde. Beck griff in seinem Entwurf auf Gestaltungsprinzipien zurück, die bereits zuvor bei der Underground und anderen englischen sowie ausländischen Bahnen genutzt worden waren, um die Lesbarkeit von Plänen zu verbessern. Er kombinierte, verfeinerte und vereinheitlichte diese Prinzipien jedoch und wendete sie konsequent auf das komplexe Netz der Londoner U-Bahn an. Beck entwarf damit einen Plan von großer visueller Klarheit und hoher Lesbarkeit, der im Wesentlichen auf alle zum Verständnis des U-Bahn-Netzes unerheblichen Informationen verzichtete und dennoch weiterhin als kartografische Darstellung erkennbar blieb. Beck wendete insbesondere folgende Prinzipien an:
Die technisch anmutende formale Reduziertheit wird teilweise mit Becks fachlichem Hintergrund und mit einem Einfluss der zur Entstehungszeit aktuellen modernistischen Gestaltungsströmungen in Verbindung gebracht, während in der ausgewogenen, fast dekorativ wirkenden Gesamtkomposition des Netzbildes mit langen Achsen und eleganten Kurven teilweise Einflüsse des ebenfalls aktuellen Art déco erkannt werden.
Schematische Pläne auf Grundlage der oben genannten Prinzipien setzten sich im Laufe des 20. Jahrhunderts weltweit bei der großen Mehrheit der U-Bahn-Systeme durch. Zudem werden sie für andere Verkehrsmittel genutzt und aufgrund ihrer weiten Kreisen verständlichen Systematik und bekannten Ästhetik auch zur Visualisierung von Zusammenhängen abseits des Verkehrswesens verwendet. Gleichzeitig enthalten Stadtpläne in der Regel auch Darstellungen des ÖPNV-Netzes und Verkehrsbetriebe verwenden häufig topografische Pläne bzw. Stadtpläne als eigenständige Planvarianten, beispielsweise als Umgebungs-/Quartiersplan auf den Haltestellen.
Mit der im frühen 21. Jahrhundert entstandenen Bedeutung digitaler Kartendienste wie Google Maps und den von den Verkehrsbetrieben selbst betriebenen Diensten für Fahrplan- und Verbindungsauskünfte vollzog sich in gewisser Weise eine Rückkehr zu topografischen Karten, die insbesondere durch die Fähigkeit dieser Dienste zur freien Skalierbarkeit der digitalen Karten ermöglicht wird, durch die die Beschränkung der physischen Größe des Kartenmediums keine wesentliche Rolle mehr spielt.
Ein in zahlreichen Netzen verbreitetes Informationselement sind Linienbänder, die die Stationsfolge einer einzelnen Linie oder eines Linienbündels in übersichtlicher Form als lineare Struktur darstellen und häufig weitere Informationen wie Angaben zu Übergängen zu anderen Linien und Verkehrsmitteln und zu Reisezeiten enthalten. Linienbänder werden insbesondere auf dem Bahnsteig der jeweiligen Linie und in den auf der Linie verkehrenden Fahrzeugen verwendet. Ausgehend von statischen Grafiken zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelten sich entsprechend der allgemeinen Weiterentwicklung der Technik verschiedene dynamische Typen, die vorrangig im Wageninnenraum eingesetzt werden und u. a. eine Echtzeitdarstellung der aktuellen Position des Zuges entlang des Linienverlaufs ermöglichen.
Formal-stilistisch korrespondieren Linienbänder und Liniennetzpläne eines Systems häufig miteinander und bilden eine zusammenhängende Grafikfamilie. Durch die konsequente Begradigung des Verlaufs und die Vereinheitlichung der Stationsabstände sind Linienbänder abstrakter als Netzpläne, die in der Regel als kartografische Darstellungen erkennbar bleiben, erlauben jedoch häufig eine schnellere Erfassung der Stationsfolge einer bestimmten Linie als der grafisch komplexere Netzplan.
Die Pariser CMP verwendet seit 1902 linien- bzw. fahrzeugspezifische Linienbänder in allen Zügen, in London führte die District Railway 1908 als erste U-Bahn-Gesellschaft entsprechende Diagramme in ihren Zügen ein und die Baker Street and Waterloo Railway ließ im selben Jahr ein elegantes hochformatiges Diagramm als Werbegrafik entwerfen, das neben Angaben zu Übergängen zu anderen Bahnen auch Vignetten ausgewählter Sehenswürdigkeiten und Attraktionen entlang der Linie enthielt.

Der Großteil der U-Bahn-Systeme verwendet Liniensymbole, die als logoartige grafische Zeichen der Kennzeichnung der einzelnen Linien dienen. Die Anwendungen unterscheiden sich zwischen den einzelnen Systemen, häufig werden Liniensymbole jedoch insbesondere im Zusammenhang von Wegeleitsystemen etwa an Bahnhöfen, auf Zugzielanzeigern auf dem Bahnsteig und zur näheren Kennzeichnung der Linien in Netzplänen verwendet.
In der Regel basieren Liniensymbole auf einer einheitlichen Grundform, die anhand der Kennfarbe und Bezeichnung der einzelnen Linien differenziert wird, teilweise werden abhängig vom Verwendungszweck verschiedene Varianten genutzt. In integrierten Verkehrsnetzen wie jenen der deutschen Verkehrsverbünde ist die Gestaltung zudem häufig mit den entsprechenden Liniensymbolen der anderen Verkehrsmittel abgestimmt, wobei in der Regel eine Differenzierung zwischen den einzelnen Verkehrsmitteln anhand der Symbole erfolgt.
Die Gestaltung ist unter dem Gesichtspunkt der barrierefreien Informationsgestaltung relevant, da Symbole für farbenfehlsichtige Personen, für Analphabeten bzw. des lokal verwendeten Schriftsystems unkundige Personen und für Personen mit reduzierter Sehschärfe unterschiedlich verständlich sein können. Die Mehrzahl der in der Galerie dargestellten Beispiele verwendet in Analogie zum Zwei-Sinne-Prinzip eine Kombination aus Kennfarbe und Ziffer/Schriftzeichen, sodass diese z. B. auch für Analphabeten, die die Schrift nicht bzw. nicht ausreichend sicher lesen, und farbenfehlsichtige Menschen, die die Farbe nicht bzw. nicht eindeutig erkennen können, verständlich sind. Die Metro Lissabon hat den weltweit einmaligen Ansatz gewählt, dass jede der vier Linien des Netzes über ein individuelles, rein grafisches Linienlogo verfügt, das kein Lesen erfordert, dessen Farbe nicht erkannt werden muss und das anhand seiner spezifischen Form bis zu einem gewissen Grad auch bei reduzierter Sehschärfe identifiziert werden kann. Dem gegenüber sind Systeme wie das in Chicago verwendete, die die Liniensymbole lediglich nach Farben unterscheiden, unter dem Gesichtspunkt der Barrierefreiheit weniger geeignet.
Die Verwendung eindeutig unterscheidbarer Symbole stellt insbesondere im Kontext von Liniennetzplänen ein wichtiges Hilfsmittel für farbenfehlsichtige Menschen dar, um die einzelnen Linien unterscheiden zu können (vgl. Abbildung rechts).
Im sehr komplexen New Yorker Netz werden die Expressvarianten bzw. nur in der Hauptverkehrszeit verkehrenden Verstärkerfahrten der Linien 6, 7 und F abweichend vom ansonsten kreisförmigen Liniensymbol der Subway durch ein rautenförmiges Symbol gekennzeichnet und entsprechend als diamond services (dt. sinngemäß Rautenlinien) bezeichnet. In Fließtexten, in denen das Symbol aufgrund des verwendeten Zeichensatzes nicht dargestellt werden kann, erfolgt eine typografische Annäherung durch die Schreibweise <6>, <7> und <F>.
Die zur Vorbeugung, Entschärfung und Verfolgung krimineller und anderer unerwünschter Aktivitäten und zur Erhöhung des Sicherheitsgefühls der Fahrgäste zur Verfügung stehenden Mittel entsprechen grundsätzlich den im Personenverkehr der Eisenbahnen und bei anderen öffentlichen Verkehrsmitteln genutzten Maßnahmen. Die konkret eingesetzten Mittel unterscheiden sich zwischen den einzelnen Systemen und können beispielsweise von Art und Häufigkeit/Intensität der unerwünschten Phänomene und der individuellen Betroffenheit der einzelnen Stationen abhängen.
Ausgehend von der New Yorker U-Bahn in den 1970er Jahren und teilweise beeinflusst von Darstellungen in Filmen wie Wild Style! (1982) und Beat Street (1984), die in der amerikanischen Hip-Hop- und Breakdance-Szene spielen, verbreiteten sich Graffiti und später Scratching in zahlreichen U-Bahn-Systemen auf der Welt. Rechtlich stellen diese Handlungen mindestens eine Sachbeschädigung (vgl. Bahnfrevel) dar und stellen erhöhte Anforderungen an Pflege und Erhalt der Infrastruktur. Zudem kann ein erkennbar von Vandalismus belastetes Erscheinungsbild von den Fahrgästen als Ausdruck von Vernachlässigung und/oder fehlender Aufmerksamkeit auf Seiten des Betreibers interpretiert werden und so das Sicherheitsempfinden und damit die Attraktivität eines Systems insgesamt beeinträchtigen (vgl. Broken-Windows-Theorie, Angstraum).
Als Maßnahmen gegen Scratching und Graffiti an und in Zügen werden Fenster teilweise mit kratzfesten und austauschbaren Spezialfolien als Opferschicht ausgestattet und Sitze werden als robuste und leicht zu reinigende Kunststoffschalen ausgeführt oder Bezüge für Polstersitze werden mit speziellen kleinteilig-chaotischen Mustern gestaltet, auf denen z. B. Tags weniger auffallen und die daher weniger attraktiv für deren Anbringung sind.
Aufgrund des bei hohem Fahrgastaufkommen auftretenden Gedränges und der hiermit verbundenen Unübersichtlichkeit auf den Stationen und in den Zügen können U-Bahnen ein geeignetes Umfeld für Taschendiebstahl und sexuelle Belästigung in Form des unerwünschten sexuell konnotierten Berührtwerdens durch andere Fahrgäste bieten (vgl. Frotteur, Chikan, Eve teasing). Da das letztgenannte Phänomen vorrangig Frauen als Opfer und Männer als Täter betrifft, haben verschiedene Betreiber hierauf mit der Einrichtung reiner Frauenwagen oder Frauenabteile reagiert, durch die sich Frauen der Gefahr einer Belästigung durch Männer entziehen können. Teilweise gilt diese Trennung jedoch nur in den Hauptverkehrszeiten.
Ein speziell Männern zugeschriebenes Verhalten in öffentlichen Verkehrsmitteln ist das Sitzen mit geöffneten Beinen, sodass die Person mehr als einen Sitzplatz in Anspruch nimmt und ggf. andere Fahrgäste durch unerwünschte körperliche Nähe belästigt. Das Phänomen erfuhr unter dem Schlagwort Manspreading Anfang bis Mitte der 2010er eine relativ große mediale und öffentliche Aufmerksamkeit und wurde hierbei vor allem kritisch behandelt, u. a. indem die beschriebene Sitzhaltung mindestens als rücksichtslos ggü. anderen Fahrgästen betrachtet und teilweise als chauvinistisch und/oder sexuell grundierte Dominanzgeste gedeutet wurde. Betreiber reagieren auf das Phänomen teilweise mit der Aussprache eines Verbots bzw. des Gebots, nicht mehr als einen Sitzplatz zu beanspruchen.
Aufgrund der großen Anzahl von Nutzern und den – insbesondere in den Zügen – begrenzten Fluchtmöglichkeiten sowie der Bedeutung für das städtische Verkehrsnetz stellen U-Bahn-Anlagen ein potenziell reichweitenstarkes und zudem einfach zugängliches Ziel für terroristische Anschläge dar. Insbesondere im zeitlichen Umfeld von Großveranstaltungen wie Olympischen Spielen und politischen Anlässen wie Amtseinführungen von Staats- und Regierungsoberhäuptern, Staatsbesuchen und politischen und wirtschaftlichen Gipfeltreffen, bei denen das U-Bahn-Netz überdurchschnittlich stark genutzt wird und Anschläge daher eine besonders große Reichweite und Störwirkung sowie ggf. eine besonders starke Signal- bzw. Protestwirkung hätten, werden häufig erhöhte Sicherheitsmaßnahmen angewendet.
Zu den bekanntesten Zwischenfällen zählen der Anschlag auf die Moskauer Metro im Jahr 1977 – dem ersten Terroranschlag in der Sowjetunion überhaupt –, der von der sogenannten Aum-Sekte verübte Saringas-Anschlag von Tokio im März 1995, die von islamistischen Selbstmordattentätern durchgeführten Sprengstoffanschläge von London im Juli 2005, die tschetschenischen Separatisten zugeschriebenen Sprengstoffanschläge von Moskau im März 2010, der Anschlag auf die Metro Minsk im April 2011, die ebenfalls von islamistischen Selbstmordattentätern durchgeführten Anschläge von Brüssel im März 2016 und der Terroranschlag am 3. April 2017 in Sankt Petersburg.
Da Bahnhöfe und Züge witterungsgeschützt und über weite Teile des Tages bzw. in Systemen mit Nachtbetrieb durchgehend zugänglich sind, werden sie teilweise von Angehörigen bestimmter marginalisierter Gruppen wie Obdachlosen und Drogenabhängigen zum Aufenthalt und auch zur Übernachtung genutzt, insbesondere an kalten Winter- und heißen Sommertagen. Ebenso werden Stationen und Fahrzeuge aufgrund der zahlreichen Ansprachemöglichkeiten durch Straßenmusikanten und fliegende Händler sowie Bettler genutzt. Unabhängig davon, ob der Aufenthalt, das Verhalten oder konkrete Handlungen der genannten Gruppen im Einzelfall tatsächlich illegal sind bzw. der Hausordnung oder den Beförderungsbedingungen des Betreibers widersprechen, empfinden Fahrgäste bereits ihre wahrnehmbare Präsenz teilweise als störend bis bedrohlich.
Der Umgang von Betreibern und öffentlicher Verwaltung mit den genannten Phänomenen unterscheidet sich zwischen den einzelnen Systemen und abhängig von der jeweils konkret vorliegenden Situation. Er reicht von einer restriktiven Haltung mit der konsequenten Entfernung der betroffenen Gruppen aus den Anlagen über eine gewisse Toleranz, solange beispielsweise keine Ansprache von Fahrgästen und kein offener Drogenkonsum erfolgen, bis zu Maßnahmen der stationären oder aufsuchenden Sozialarbeit, bei der z. B. Mitarbeiter von Hilfsorganisation oder durch öffentliche oder freie Träger beschäftigte Sozialarbeiter in Abstimmung mit den Verkehrsbetrieben auf den Stationen Unterstützungsangebote bieten und beispielsweise Kontakte zu Übernachtungsstätten vermitteln.
Teilweise wird unerwünschten Gruppen mit Maßnahmen aus dem Bereich der defensiven Architektur begegnet, beispielsweise durch die Verwendung von Sitzmöbeln, die aufgrund ihre Größe und/oder Formgebung kein Liegen ermöglichen und daher nicht bzw. nur erschwert zum Schlafen genutzt werden können, oder Stationen werden mit (lauter) Musik dauerbeschallt, um Personen von einem längeren Aufenthalt abzuhalten und das Einschlafen zu unterbinden. Grundsätzlich können Bahnsteigkarten und insbesondere Bahnsteigsperren, die bei U-Bahnen außerhalb des deutschsprachigen Raums weitverbreitet sind, die Präsenz der genannten Gruppen regulieren.
Entsprechend der allgemeinen Entwicklung im ÖPNV bildet Barrierefreiheit, das heißt die Möglichkeit zur selbstständigen Nutzung des öffentlichen Verkehrs unabhängig von individuellen Einschränkungen des Nutzers, seit dem ausgehenden 20. Jahrhundert einen bedeutenden Grundsatz bei Planung und Betrieb von U-Bahn-Systemen. Die diesbezüglich bei der U-Bahn zur Verfügung stehenden Maßnahmen sind grundsätzlich identisch mit jenen anderer Verkehrsmittel und berühren entsprechend die Gestaltung von Stationen (siehe hier), Fahrzeugen (siehe z. B. hier und hier), Informationsquellen wie Fahrgastinformationssysteme (siehe z. B. hier und hier), Beschilderungen, Wegeleitsysteme (siehe z. B. hier), Websites und Apps und von Kommunikationseinrichtungen sowie das Ineinandergreifen dieser Elemente.
Eine in Hinblick auf die barrierefreie Gestaltung relevante typologisch-betriebliche Besonderheit von U-Bahnen gegenüber Bus und Straßenbahn ist die kreuzungsfreie Trassierung, aus der sich auf den üblicherweise mehrgleisigen Strecken in mindestens eine der Fahrtrichtungen die Notwendigkeit zur Überwindung einer Höhendifferenz zwischen dem Zugangspunkt zum Bahnhof und dem Bahnsteig ergibt. Für Personen, die auf Hilfsmittel wie Rollstühle und Rollatoren angewiesen sind, erfordert die barrierefreie Gestaltung der Bahnhöfe daher eine Ausstattung mit Aufzügen und/oder Rampen, die aufgrund der begrenzten Steigung (beispielsweise maximal 6 % gemäß EN 17210) und erforderlicher Zwischenpodeste erhebliche Längen entwickeln können. Gleichzeitig erlauben die betriebliche Geschlossenheit der meisten U-Bahn-Systeme und der innerhalb eines Netzes homogene Wagenpark eine wesentlich engere Abstimmung von Station und Fahrzeug, sodass beispielsweise stufen- und lückenlose Anschlüsse zwischen Bahnsteig und Fahrzeugfußboden geschaffen werden können.
Die Nutzergruppen, deren Belange bei der barrierefreien Gestaltung berücksichtigt werden, und die Tiefe dieser Berücksichtigung unterscheiden sich vielfach zwischen den einzelnen Netzen. In einer großen Zahl von Systemen konzentrieren sich die Maßnahmen jedoch vorrangig auf die Herstellung einer stufenfreien Verbindung von der Straßenebene bis in den Zug, auf die Installation taktiler Bodenleitsysteme für sehbehinderte Menschen und auf die Bereitstellung von Fahrgastinformationen sowohl in visueller als auch akustischer Form sowie in lokal wichtigen Fremdsprachen.
Die seit dem ausgehenden 20. Jahrhundert neu angelegten Netze und realisierten Erweiterungen bestehender Netze waren bzw. sind in der Regel bereits zur Erstinbetriebnahme mit den genannten Merkmalen ausgestattet. Darüber hinaus haben auch die Betreiber verschiedener ursprünglich nicht barrierefreier älterer Netze große Teile der Infrastruktur nachträglich ausgebaut und nachgerüstet (z. B. Hamburg mit rund 97 % aller Stationen, Boston (rd. 94 %), Berlin (rd. 90 %), Chicago (rd. 70 %)).
Während eine große Zahl von Maßnahmen mit vergleichsweise geringem finanziellem, baulichem und zeitlichem Aufwand auch im Bestand umgesetzt werden kann, ist insbesondere der stufenfreie Ausbau vielfach komplex. Gründe hierfür sind beispielsweise die tiefe Lage einer Station, der komplexe Aufbau der Anlage mit langen Wegeführungen und zahlreichen Zwischentreppen und schmale Querschnitte von Treppen, Personentunneln und Bahnsteigen sowie des oberirdischen Straßenraums rund um die Station. Ebenso können denkmalpflegerische Belange eine Rolle spielen. Entsprechend sind größere Teile der älteren Netze und insbesondere der Tunnelstationen bis in die Gegenwart nicht stufenfrei nutzbar (z. B. – Stand jeweils Frühjahr 2026 – London (mit nur rund 34 % aller Stationen), Glasgow (rd. 13 %), Paris (auf den älteren Linien 1–13 weniger als 3 %, auf den neueren Linien 14–18 allerdings 100 %)). Aufgrund der höchstens langfristigen Perspektive eines flächendeckenden Ausbaus in diesen Netzen werden hier teilweise alternative stufenfrei zugängliche Verkehrsmittel vorgehalten, beispielsweise das vollständig rollstuhlgerechte Busnetz von Paris.
Verschiedene Einzelanbieter sowie Konsortien aus Fahrzeugherstellern, Bauunternehmen und häufig auch Verkehrsunternehmen bieten schlüsselfertige Systeme für U-Bahn-Strecken an, die Planung, Bau und häufig auch den späteren Betrieb umfassen. Die Unternehmen liefern hierzu die technische Infrastruktur, insbesondere Fahrzeuge, Stromversorgung und elektrische Ausrüstung, Signal-, Kommunikations- und Steuerungstechnik und Stations- und Werkstattausstattung, und übernehmen Dienstleistungen wie Planung, Finanzierung und Projektsteuerung, die Systemintegration und die Instandhaltung der Komponenten über einen längeren Zeitraum (vgl. auch Contracting).
Zu den Anbietern gehören u. a. Alstom (u. a. Neubau der Circle Line in Singapur und der Linie 1 in Cluj-Napoca), Hyundai Rotem (u. a. Neubau der Linie 9 der U-Bahn Seoul, der Linie 7 der MRT Manila und der Green Line der Taoyuan Metro in der Metropolregion Taipeh) und Siemens Mobility (u. a. Erweiterung der Blue Line in Bangkok, Neubau der Strecke der Sydney Metro zum Western Sydney Airport und der Linie 3 der Metro Pune).
Während die oben genannten Produkte ein hohes Maß an Flexibilisierung der technischen Parameter nach Kundenwunsch ermöglichen, bieten und boten verschiedene Hersteller auch weitgehend standardisierte Systeme an, die identisch oder mit nur wenigen Anpassungen der Basisvariante an verschiedenen Standorten realisiert werden (siehe hier).
Teilweise werden Strecken und Stationen vor Aufnahme des U-Bahn-Betriebs in einem Vorlaufbetrieb in das Straßenbahnnetz der jeweiligen Stadt integriert. Diese Anlagen können sowohl im Zusammenhang mit einem bereits in Umsetzung befindlichen bzw. fest geplanten Anschluss an das U-Bahn-Netz errichtet werden als auch eine eigenständig nutzbare Vorleistung für den perspektivischen Aus- bzw. Aufbau eines U-Bahn-Netzes bilden. Ein wesentlicher Vorteil des Vorlaufbetriebs ist, dass die in der Regel sehr kostenaufwändige U-Bahn-Infrastruktur bereits vor Fertigstellung bzw. Anschluss der U-Bahn einen verkehrlichen Nutzen entfalten kann. Aufgrund der unabhängigen Trassierung und der im Vergleich zum konventionellen Straßenbahnnetz häufig größeren Kurvenradien können hierbei zudem eine höhere Geschwindigkeit und eine bessere Betriebsstabilität erreicht werden bzw. entsprechen diese Strecken funktional einer Schnell- und/oder U-Straßenbahn.
Für den Vorlaufbetrieb ist vielfach ein an den Betrieb mit Straßenbahnfahrzeugen angepasster Ausbau der Anlagen erforderlich, der insbesondere die Installation von Oberleitungen zur Stromversorgung und die Anpassung von Lage, Länge, Breite und Höhe der Bahnsteige zur Bedienung der im Vergleich zur U-Bahn häufig schmaleren und teilweise mit Stufen ausgestatteten oder niederflurigen Fahrzeuge umfassen kann. Hinzu kommen Gleisverbindungen und Rampenbauwerke zwischen Straßenbahn- und U-Bahn-Strecken, wobei letztere auch in die spätere U-Bahn-Strecke integriert werden können, sowie gegebenenfalls eine abweichende Spurweite, die für die spätere Umstellung auf U-Bahn-Betrieb eine Umspurung der Strecke erforderlich macht. Bei Straßenbahnen, die Einrichtungsfahrzeuge mit Türen auf nur einer Fahrzeugseite einsetzen, erfordert der Betrieb auf U-Bahn-Strecken mit Mittelbahnsteigen zudem einen Betrieb auf der jeweiligen Gegenseite, wozu Gleiskreuzungen oder Überwerfungsbauwerke vor und nach dem betreffenden Abschnitt erforderlich sind (siehe Beispiele Krywyj Rih und Wolgograd unten).
Beispiele für Systeme mit Vorlaufbetrieb sind:
Teilweise werden Anlagen anderer Bahnen für den U-Bahn-Betrieb ausgebaut bzw. in das U-Bahn-Netz einer Stadt integriert. Gemeint sind hiermit Trassen, Strecken, Bahnhöfe und sonstige Einrichtungen von Bahnen, die nicht auf gesamter Länge kreuzungsfrei trassiert und somit nicht bereits als U-Bahn qualifiziert sind. Nicht hierunter fallen hingegen U-Bahn-Strecken, die durch bauliche und/oder betriebliche Maßnahme in andere U-Bahn-Netze integriert werden sowie die betriebliche Verknüpfung von U-Bahnen mit anderen Bahnen (siehe hier).
Gründe für die Nutzung bestehender Anlagen können u. a. die Aufwertung, Stärkung und Sicherung einer bedeutenden Bestandsstrecke und Kosten- und Zeitersparnisse durch Reduzierung des Investitions-, Planungs- und Bauaufwandes sein, wenn etwa auf bestehende Gleise, Tunnel, Viadukte, Bahnhöfe oder bereits erschlossene und im Eigentum der Betreibergesellschaft stehende Trassen zurückgegriffen werden kann.
Beispiele für Anlagen anderer Bahnen, die Ausgangspunkt von U-Bahn-Strecken wurden, sind:
Aufgrund der erheblichen Herstellungskosten und der zentralen Bedeutung für das öffentliche Verkehrsnetz sind Strecken und Stationen der U-Bahn grundsätzlich von großer Dauerhaftigkeit und werden im Vergleich zu Anlagen von Straßenbahn und Eisenbahn nur in wenigen Fällen dauerhaft stillgelegt.
Entscheidungen für Stilllegungen werden insbesondere aus betrieblichen und wirtschaftlichen Erwägungen getroffen, beispielsweise mit dem Ziel der Reduzierung der Reisezeit durch Aufgabe von Zwischenstationen oder Zusammenlegung benachbarter Stationen oder durch die Anpassung des Streckenverlaufs, mit dem Ziel der Verbesserung der Erschließungswirkung durch die Verlegung von Stationen oder die Verschwenkung von Strecken, aufgrund des Verlustes der verkehrlichen Bedeutung einer Station oder Strecke und einer entsprechend reduzierte Auslastung oder mit dem Ziel der Reduzierung redundanter Strecken bzw. als entbehrlich betrachteter Mehrfacherschließungen. Zwangsweise Stilllegungen können sich aus schwerwiegenden Beschädigungen infolge von Unfällen oder Kriegseinwirkungen ergeben, wobei historisch von Betreiberseite teilweise auf die Reparatur bzw. den Wiederaufbau zuvor ohnehin schwach ausgelasteter Strecken verzichtet wurde.
Beispiele für dauerhaft oder zumindest auf unbestimmte Zeit stillgelegte Anlagen sind:
Einen Sonderfall stellte das Netz der Berliner U-Bahn dar, das während der Teilung der Stadt zunächst organisatorisch und nach dem Bau der Mauer im August 1961 auch physisch in einen westlichen und einen östlichen Teil getrennt wurde, wobei der Großteil des Netzes in West-Berlin lag. Während die zunächst sektoren- und später grenzüberschreitende Strecke der Linie A (in West-Berlin ab 1966 Linie 2, heute U2) zwischen Gleisdreieck (West) und Potsdamer Platz (Ost) relativ einfach geteilt und in beiden Hälften der Stadt separat weiterbetrieben werden konnte, verliefen die zentralen Abschnitte der Linie C (6/U6) und Linie D (8/U8) durch Ost-Berlin, während die nördlichen und südlichen Außenstrecken in West-Berlin lagen, sodass sich eine Teilung der Linien in diesen Fällen nicht anbot. Die Lösung bestand in der Vereinbarung, dass die DDR gegen Nutzungsentgelt einen Betrieb der West-Berliner U-Bahn auf ihrem Territorium gestattete, jedoch mit Ausnahme des Bahnhofs Friedrichstraße, der hierdurch zur Grenzübergangsstelle wurde, sämtliche in Ost-Berlin gelegenen Stationen der beiden Linien geschlossen und ohne Halt durchfahren wurden. Diese Situation blieb für knapp 30 Jahre bis zum Fall der Mauer bestehen, nach dem jedoch bereits Ende 1989 erste Stationen provisorisch wiedereröffnet werden konnten.

Für die stillgelegten Bahnhöfen auf Ost-Berliner Gebiet wurde umgangssprachlich der atmosphärische Begriff Geisterbahnhof geprägt, der später für stillgelegte, jedoch physisch weiterhin vorhandene Bahnhöfe insgesamt übernommen wurde und eine zusätzliche Erweiterung auf Bahnhofsbauten erfuhr, die zwar vollständig oder teilweise hergestellt, jedoch (noch) nicht in Betrieb genommen wurden oder Teil eines aufgegebenen Ausbauprojektes sind.
Nachdem der Betrieb auf der in West-Berlin gelegenen Viaduktstrecke der heutigen U2 im Zuge der Teilung bis Gleisdreieck verkürzt worden war, legte die BVG 1970 auch die anschließende Strecke bis Wittenbergplatz aufgrund ihrer geringen Wirtschaftlichkeit und der geringen verkehrlichen Bedeutung still, wodurch die Linie auf den Abschnitt Krumme Lanke – Wittenbergplatz verkürzt wurde und die Viaduktstrecke vollständig aus Nutzung fiel. In Ost-Berlin war die Strecke bereits mit dem Mauerbau von Potsdamer Platz zu Thälmannplatz (heute: Anton-Wilhelm-Amo-Straße) verkürzt worden.
Da die Teilung der Stadt und des Netzes als dauerhaft bzw. mindestens längerfristig betrachtet wurde, wurden die stillgelegten Bahnanlagen für verschiedene andere Zwecke genutzt, die erst im Zuge der Reaktivierung der Strecke für den regulären Betrieb Anfang der 1990er Jahre aufgegeben wurden;
U-Bahnen werden vorrangig im städtischen Raum und teilweise im engeren Verflechtungsraum von Stadt und Umland eingesetzt, wo die hohe Bebauungs- und Bevölkerungsdichte einerseits den Einsatz eines leistungsfähigen Massenverkehrsmittels und andererseits die aufwändige unabhängige Trassierung erfordert bzw. rechtfertigt. Überlandartige und regional ausgerichtete Strecken bildeten bis zum Ende des 20. Jahrhunderts Ausnahmen, insbesondere letztgenannte gewannen jedoch seitdem an Bedeutung, beispielsweise mit den in dieser Zeit realisierten bzw. erweiterten chinesischen Netzen, die auch Expressverbindungen zwischen Kernstadt und Region bedienen (z. B. Linien 10, 18 und 19 in Chengdu, Linie 16 in Shanghai), bei der U-Bahn Seoul und bei der Métro Paris mit dem Grand Paris Express, wobei es sich hierbei jeweils um zu großen Teilen verstädterte Räume mit durchgehend hoher Bebauungsdichte handelt. Auch durch die Durchbindung zwischen U-Bahnen und Vorortbahnen, die beispielsweise in verschiedenen japanischen Netzen praktiziert wird (siehe hier), kann das Bedienungsgebiet deutlich in die Region ausgeweitet werden.
U-Bahnen bilden innerhalb der städtischen Verkehrsnetze in der Regel das Verkehrsmittel mit der höchsten Beförderungskapazität und werden – insbesondere in abgestimmt geplanten und betriebenen Verkehrsnetzen wie jenen der deutschen, österreichischen und schweizerischen Verkehrsverbünde – vorrangig für übergeordnete Verbindungs- und Erschließungsaufgaben eingesetzt. Verkehrsmittel mit geringerer Kapazität (insbesondere Straßenbahn und Omnibus) übernehmen demgegenüber vorrangig Zubringer-, Feinverteiler- und Ergänzungsfunktionen sowie den Quartiersverkehr.
U-Bahn-Stationen sind daher häufig wichtige Knotenpunkte im städtischen Verkehrsnetz, auch zwischen den einzelnen Oberflächenverkehrsmitteln untereinander. Umgekehrt sind Bahnhöfe des Regional- sowie insbesondere des Fernverkehrs häufig ebenfalls mit U-Bahn-Stationen verknüpft, um einen direkten Übergang zwischen übergeordnetem und städtischem Verkehr herzustellen. In einigen Großstädten haben U-Bahnen zudem bis in die Gegenwart Bedeutung für die Verknüpfung von Fernbahnhöfen, die vielfach als Kopfbahnhöfe am Rande der historischen Innenstädte liegen und untereinander über keine oder nur umwegige Eisenbahnverbindungen verfügen, so etwa in London und eingeschränkt in Paris. Die U-Bahn ermöglicht hier eine durchgehende Reisekette auf der Schiene. In London führen diese gebrochenen Verkehre bzw. die fehlende Durchbindung des Vorortverkehrs in die Innenstadt jedoch regelmäßig zu erheblichen Überlastungen der zentralen Abschnitte der Underground, da diese auch die zwischen den einzelnen Kopfbahnhöfen reisenden Fahrgäste aufnehmen muss.
Insbesondere in zahlreichen europäischen Städten ergänzen sich U-Bahn-Netze häufig mit speziellen Vollbahnsystemen, die insbesondere im inneren Stadtbereich eine mit der U-Bahn vergleichbare Stationsdichte, Erschließungswirkung und Taktdichte aufweisen und mit vergleichbaren Fahrzeugen betrieben werden (siehe hier), jedoch häufig vorrangig bzw. stärker als die U-Bahn auf stadtregionale Verbindungen ausgerichtet sind. Hierzu zählen beispielsweise die S-Bahn-Systeme in Berlin, Hamburg und München, das RER-System der Île-de-France und die Rodalies-/Cercanías-Systeme in Barcelona und Madrid.
Eine Untersuchung des unabhängigen Wiener Forschungsinstituts Complexity Science Hub aus dem Jahr 2025 zum Mobilitätsverhalten in 285 Städten kam zum Ergebnis, dass in den untersuchten europäischen Großstädten das Vorhandensein einer U-Bahn den Anteil des MIV am Modal Split stärker senkt und den Anteil des ÖPNV insgesamt stärker erhöht als alle anderen öffentlichen Verkehrsmittel. In Städten mit U-Bahn legten die Bewohner demnach durchschnittlich 37 % aller Wege mit dem Auto zurück und absolvierten insgesamt 35 % der Wege mit dem ÖPNV, während diese Werte in Städten mit Straßenbahn bei 50 und 21 und in Städten ohne schienengebundenen Nahverkehr bei 54 und 16 % lägen. Dieser Effekt sei um so größer, je mehr Einwohner die Stadt hat; bei einer Million Einwohnern beispielsweise würden in Städten mit U-Bahn 370 Millionen Fahrten im Jahr mit dem Auto unternommen, in Städten, die nur über eine Straßenbahn verfügten, hingegen 700 Millionen.
U-Bahn-Netze können in die oben dargestellten Grundtypen eingeteilt werden, wobei erkennbar ist, dass die verschiedenen Typologien aufeinander aufbauen bzw. Varianten und Kombinationen voneinander darstellen und die Auflistung daher weder exakt trennscharf noch zwingend abschließend ist. Entsprechend besteht ein Großteil der vorhandenen Netze aus Mischformen oder entwickelte sich von einem Typus zu einem anderen oder zu einer Mischform weiter. Beispielsweise hat die Münchner U-Bahn ein Sekantennetz, dessen Strecken sich außerhalb des Stadtzentrums verzweigen, das Netz der New Yorker U-Bahn ist vor allem in den Bezirken Manhattan und Brooklyn stark vermascht, besteht jedoch auf gesamtstädtischer Ebene betrachtet vorwiegend aus Radialstrecken, die auf das übergeordneten Stadtzentrum in Manhattan ausgerichtet sind, und in Tokio löst sich ähnlich zu New York das hochgradig vermaschte Netz der inneren Bezirke in den äußeren Bezirken und ihrem Umland in Radialstrecken auf und verfügt mit der Ōedo Line zusätzlich über eine Ringstrecke, die die inneren Bezirke umschließt.
Ausgangspunkt der Entwicklung der Mehrzahl der U-Bahn-Netze war bzw. ist die Erschließung der Innenstadt mit ihren bedeutenden Verkehrszielen (Haupt-/Fernbahnhöfe, Geschäfts- und Verwaltungszentren, Einkaufsstraßen u. a.) und die Verknüpfung der Innenstadt mit anderen Teilen des verdichteten Siedlungsbereichs, sodass Netze in ihren frühen Entwicklungsphasen häufig aus von der Innenstadt ausgehenden Radial- bzw. Transversallinien bestehen. Vorrangig in späteren Phasen wurden bzw. werden Tangential- und Ringlinien, die häufig außerhalb der engeren Innenstadt verlaufen und Querverbindungen zwischen den anderen Linien herstellen und so Reisewege und -zeiten verkürzen und innerstädtische Stationen vom Umsteigeverkehr entlasten, und Streckenverlängerungen in periphere Teile des Stadtgebiets, beispielsweise auch zur Anbindung der häufig am Rande des städtischen Siedlungsbereichs gelegenen Flughäfen, errichtet (siehe auch hier).
Eine betriebliche und infrastrukturelle Besonderheit des Verkehrsmittels U-Bahn im Vergleich zur Straßen- und Eisenbahn ist der häufig linienreine Betrieb, das heißt, dass jede Strecke eines Netzes ausschließlich durch eine Linie befahren wird und Strecken keine Äste haben, die jeweils von einem Teil der Kurse der auf der Haupt-/Stammstrecke verkehrenden Linie bedient werden. Linienrein betriebene Netze finden sich u. a. in Lissabon, Montreal, Prag, Sapporo und Wien.
Wesentliche Vorteile des linienreinen Betriebs sind der geringere Aufwand für die technische Sicherung und eine höhere Betriebsstabilität im Gesamtnetz, da Störungen auf einer Linie, etwa aufgrund eines liegengebliebenen Zuges, nicht auf andere Linien übertragen werden. Ein Vorteil in investiver Hinsicht kann im Verzicht auf kostenaufwändige und flächenintensive Überwerfungsbauwerke erkannt werden, die für die Trennung von U-Bahn-Strecken erforderlich sind, da diese – anders als Straßenbahnstrecken – höhenfrei entflochten werden müssen. Gleichwohl verfügen auch ansonsten linienrein betriebene Netze vielfach über Verbindungen zwischen den einzelnen Strecken, um beispielsweise für alle Linien einen Zugang zu einer zentralen Betriebswerkstatt oder einem zentralen Depot herzustellen oder auch um temporär abweichende Linienlaufwege bei Streckensperrungen zu ermöglichen. Teilweise werden solche Betriebsstrecken auch temporär im regulären Linienbetrieb genutzt. So wurde nach Eröffnung der Südstrecke der U2 der U-Bahn Nürnberg 1984 bis 1988 eine zusätzliche U21 angeboten, die von Schweinau/Röthenbach kommend am Plärrer auf die Strecke der U1 wechselte.
Linienreiner Betrieb ist gleichwohl kein zwingendes Systemmerkmal und zahlreiche Netze werden mit gebündelten Linien betrieben, bei denen dieselben Strecken von mehreren Linien befahren werden, häufiges Beispiel hierfür sind Netze mit Stammstrecken, die sich stadtauswärts in mehrere Äste teilen. Teilweise überlagern sich die Takte der einzelnen Linien dabei sinnvoll und erlauben so eine gleichmäßige Bedienung des gemeinsamen Streckenabschnitts. Nochmals unterschieden werden kann hierbei zwischen Netzen mit geschlossenen Linienbündeln, in denen die von einer bestimmten Liniengruppe befahrenen Stamm- und Zweigstrecken von anderen Stamm- und Zweigstrecken getrennt sind (z. B. Brüssel mit den Liniengruppen 1/5 und 2/6, Kopenhagen mit den Gruppen 1/2 und 3/4, Stockholm mit den Gruppen Blau, Rot und Grün), und Netzen mit verflochtenen Linien/Linienbündeln, in denen Linien zwischen verschiedenen Stammstrecken und ihren Ästen wechseln (z. B. New York, San Fransico, teilweise Amsterdam und London).
Eine Sonderform des gebündelten Betriebs ist der Mischbetrieb mit anderen Bahnen, z. B. die in verschiedenen japanischen Ballungsräumen praktizierte wechselseitige Durchbindung zwischen U-Bahnen und Vorortbahnen, bei der Züge zwischen den Netzen verschiedener Eigentümer wechseln (siehe hier).
Einzelne Systeme verfügen über nicht vollständig kreuzungsfrei trassierte Strecken, die im Sinne der UITP-Definition (siehe hier) keinen Teil des eigentlichen U-Bahn-Netzes bilden. Gemeint sind hiermit im regulären Fahrgastbetrieb bediente Strecken, nicht jedoch Betriebsstrecken, die ausschließlich dem Depot- und Werkstattverkehr dienen, Übergabegleise zu anderen Bahnen, Strecken anderer Bahnen, die für Überführungsfahrten oder das Ein- und Ausrücken von Fahrzeugen genutzt werden und dergleichen.
Es kann sich hierbei sowohl um ausschließlich von der U-Bahn genutzte Strecken als auch um Strecken anderer Bahnen, mit denen eine ein- oder wechselseitige Durchbindung erfolgt, handeln. Wesentliche Vorteile eines solchen Betriebs können beispielsweise die Schaffung zusätzlicher umsteigefreier Verbindungen bzw. allgemein die Erweiterung des Netzes ohne den Bau zusätzlicher bzw. aufwendiger Infrastruktur und die effizientere Auslastung bestehender Infrastruktur sein. Ein zentraler Nachteil ist die potenzielle Schwächung der Betriebsstabilität der U-Bahn durch Übertragung von Störungen auf den nicht kreuzungsfreien Strecken.
Auf technischer Ebene erfordert der gemischte Betrieb unterschiedlicher Bahnen die Harmonisierung der technischen und betrieblichen Parameter der in den einzelnen Netzen eingesetzten Fahrzeuge (Lichtraumprofil, Fußbodenhöhen, Stromversorgung etc.; siehe auch hier) und/oder die Schaffung paralleler Infrastrukturen, beispielsweise die Ausrüstung einer Strecke sowohl mit Stromschiene als auch mit Oberleitung oder umgekehrt den Einsatz von Mehrsystemfahrzeugen, die für die unterschiedlichen Stromsysteme auf den einzelnen Strecken ausgerüstet sind.
Beispiele für nicht kreuzungsfrei trassierte Strecken und/oder wechselseitigen Betrieb finden sich u. a. in folgenden Systemen:

In den meisten Netzen bedienen alle auf einer Strecke verkehrenden Kurse alle in deren Verlauf vorhandenen Stationen. Anders als bei Bus, Obus, Straßenbahn oder Eisenbahn teilweise üblich kennt die U-Bahn keine Bedarfshaltestellen, das heißt alle Stationen werden unabhängig vom tatsächlichen Aus- oder Einstiegswunsch der Fahrgäste immer bedient. Verbreitet sind weiterhin kurzlaufende Kurse, die z. B. als Verstärkerfahrten in der Hauptverkehrszeit nur besonders stark frequentierte Streckenabschnitte bedienen, bzw. Linien, auf denen nur ein bestimmter Anteil der Kurse den gesamten Linienweg befährt.
Daneben gibt es in einzelnen Netzen zusätzliche Expresslinien, die die gleiche Strecke wie reguläre Linien befahren, jedoch nur eine reduzierte Anzahl von Stationen bedienen und so eine schnellere Verbindung anbieten. Die zentrale infrastrukturelle Voraussetzung für den Expressbetrieb auf einer Strecke mit dichtem Taktverkehr ist ein entsprechender mehrgleisiger Ausbau oder mindestens die Einrichtung von Ausweich- und Überholstellen, um schnellere und langsamere Züge voneinander trennen bzw. aneinander vorbeileiten zu können.
Expresslinien werden traditionell auf zahlreichen Strecken der New Yorker U-Bahn und bei der SEPTA Metro B, der früheren Broad Street Line, in Philadelphia betrieben und dort jeweils als express services bezeichnet. Linien, die an allen Stationen halten, werden demgegenüber als local services bezeichnet. Weiterhin wird die Purple Line der Chicago Elevated während der Hauptverkehrszeit als Express über ihren Regelendpunkt Howard hinaus auf der Strecke der Red Line und der Brown Line in die Innenstadt verlängert. Strecken, die von beiden Linienarten bedient werden, sind in den genannten Städten zu großen Teilen viergleisig ausgebaut mit jeweils zwei Gleisen für local und express services. In New York finden sich zudem dreigleisige Strecken mit einem einzelnen Expressgleis, das während der morgendlichen und nachmittäglichen Hauptverkehrszeit jeweils in Hauptlastrichtung befahren wird. In New York sind die Expressgleise zwischen den local-Gleisen angeordnet, von beiden Linientypen bediente Stationen verfügen vielfach über zwei Mittelbahnsteige und erlauben einen bahnsteiggleichen Umstieg zwischen Express- und local-Zügen in dieselbe Fahrtrichtung. Die Orange Line in Boston verfügt zwischen Wellington und dem Tunnelportal südlich von Community College ebenfalls über ein drittes Gleis für den Expressbetrieb, welches jedoch bislang nicht zu diesem Zweck genutzt wurde.
Von diesen im Mischverkehr betriebenen Expresslinien zu unterscheiden sind Linien, die vollständig auf eigener Infrastruktur verkehren und aufgrund einer direkteren Streckenführung, größerer Haltestellenabstände und ggf. schnellerer Fahrzeuge als Express bezeichnet werden. Hierzu zählen beispielsweise verschiedene Flughafenzubringer, die zwischen dem Zentrum einer Stadt und ihrem in der Peripherie gelegenen Flughafen verkehren (z. B. in Delhi, Peking und Shenzen). Ebenso weisen die seit Beginn des 21. Jahrhunderts in verschiedenen chinesischen Ballungsräumen eröffneten, eher regional ausgerichteten Linien teilweise die genannten Merkmale auf.
Ein mit dem Expressbetrieb verwandtes Schema ist das sogenannte Skip-stop, bei dem bestimmte Haltestellen entlang einer Strecke von aufeinander folgenden Kursen alternierend bedient werden. Ein Vorteil dieser Betriebsweise ist die Erhöhung der Beförderungsgeschwindigkeit ohne die Notwendigkeit des Baus zusätzlicher Infrastruktur, ein Nachteil die Reduzierung der Bedienungsfrequenz der einzelnen Stationen. Das Schema wurde früher u. a. in Chicago und bei der Market–Frankford Line, der heutigen SEPTA Metro L, in Philadelphia angewendet.

Die meisten U-Bahnen verkehren an sieben Tagen in der Woche vom (frühen) Morgen bis in die Abend- und Nachtstunden und halten eine nächtliche Betriebspause ein, die u. a. für Inspektionen der Betriebsanlagen, Bauarbeiten, Reparatur- und Instandhaltungsarbeiten und die Reinigung von Stationen und Zügen genutzt wird, die im laufenden Betrieb nur erschwert durchgeführt werden könnten bzw. mit Einschränkungen für diesen verbunden wären.
In verschiedenen Netzen wird ein durchgehender Nachtverkehr angeboten, der jedoch mehrheitlich auf Wochenendnächte und teilweise zusätzlich auf Nächte vor Feiertagen begrenzt ist. Zu den wenigen Netzen, in denen ein täglicher 24-Stunden-Betrieb angeboten wird, zählen Kopenhagen, New York – wo der drei- und viergleisige Ausbau weiter Teile des Netzes (siehe hier) die Durchführung der oben genannten technischen Arbeiten auch bei laufendem Betrieb erlaubt – mit dem angrenzenden nordöstlichen New Jersey und das PATCO-System zwischen Philadelphia und seinen südöstlichen Vororten in New Jersey. Häufig sind die Taktdichte und der Umfang der bedienten Strecken im Nachtbetrieb gegenüber dem Tagesbetrieb – teilweise deutlich – reduziert.
U-Bahn-Linien verkehren in der Regel nach einem dichten Taktfahrplan mit Zugfolge-Zeiten im einstelligen Minutenbereich. Wie bei anderen öffentlichen Verkehrsmitteln wird die Taktung häufig nach Wochentag, Verkehrszeit und Bedienungsgebiet differenziert mit der höchsten Fahrplandichte während der werktäglichen Hauptverkehrszeiten in der Innenstadt und der geringsten Dichte in den Tagesrandzeiten am Wochenende am Stadtrand. In Netzen mit sehr dichtem Takt werden teilweise Intervallfahrpläne verwendet, die anstelle präziser Abfahrtszeiten lediglich das Abfahrtsintervall ausweisen, also beispielsweise „alle zwei bis drei Minuten“.
Die technisch mögliche Taktdichte wird hauptsächlich durch die Steuerung und den Signal-Blockabstand begrenzt, wobei auf automatisch betriebenen Linien (siehe hier) grundsätzlich höhere Dichten erreicht werden können. Längere eingleisige Abschnitte, auf denen die in unterschiedliche Richtungen fahrenden Züge einander nicht begegnen bzw. ausweichen können, begrenzen die mögliche Taktfolge ebenfalls.
Beispiele für Linien bzw. Systeme mit besonders hoher Taktdichte sind:
Aufgrund der unabhängigen Trassierung kann die Fahrordnung, das heißt die Seite, auf der der Zug auf zweigleisigen Strecken fährt, von der Fahrordnung des Eisenbahnverkehrs und der im Straßenverkehr verwendeten Straßenseite in der jeweiligen Region abweichen.
Beispiele für Unterschiede in der Fahrordnung von U-Bahn, Eisenbahn und Straßenverkehr:

Die allermeisten U-Bahn-Systeme mit mehr als einer Linie verwenden heute individuelle Bezeichnungen sowie Kennfarben (siehe hier) und Symbole (siehe hier) zur Unterscheidung der einzelnen Laufwege, wobei die drei genannten Elemente in der Regel miteinander korrespondieren. Einzelne Netze verwenden nicht durchgehend individuelle Bezeichnungen bzw. verfügen über Linien, die eigene Teilnetze mit mehreren Ästen und unterschiedlichen Zugläufen bilden. Beispiele hierfür sind die Central, District, Metropolitan, Northern und Piccadilly Lines in London, die U1 in Hamburg, die M1 und M2 in Mailand sowie die M5 in Bukarest.
Die Kennzeichnung der einzelnen Linien erfolgt nach den folgenden Mustern:
Teilweise werden die genannten Systeme kombiniert und Linien tragen parallel mehrere Bezeichnungen (z. B. Montreal (Nummer und Farbe), New York (Nummer/Buchstabe und Name) und Toronto (Nummer und Name)) oder es werden gemischte Systeme verwendet (z. B. Peking (Nummer oder Name)).
Systeme, die aus nur einer einzigen Linie bestehen, verwenden teilweise ebenfalls Bezeichnungen nach den genannten Mustern – insbesondere, wenn weitere Linien geplant oder bereits in Bau sind (z. B. Almaty, Turin) –, verzichten jedoch vielfach auch auf eine spezielle Bezeichnung (z. B. Baltimore, Genua, Glasgow, Honolulu, San Juan) und bezeichnen die Linie sinngemäß lediglich als die U-Bahn.
In der Frühzeit des Verkehrsmittels wurden vielfach keine bestimmten Linien unterschieden bzw. wurden diese nicht individuell benannt. Eines der frühesten Beispiele findet sich in London, wo seit Einführung der gemeinsamen Dachmarke Underground 1908 unterschiedliche Bezeichnungen verwendet wurden, wobei es sich zunächst um die Namen der einzelnen unter der Dachmarke agierenden Betreiber handelte, die später zum großen Teil auf die jeweiligen Linien übergingen (vgl. Abbildung hier).
Wie andere Schienenverkehrsmittel werden auch U-Bahn-Linien bei größeren Störungen oder Bauarbeiten häufig abschnittsweise oder vollständig im Ersatzverkehr betrieben. Hierbei werden je nach Betreiber bzw. lokalem Nahverkehrsnetz Omnibusse und/oder Taxen im Schienenersatzverkehr oder aber Straßenbahn-Sonderlinien eingesetzt. Der Ersatzverkehr kann dabei auch nur für einzelne U-Bahn-Stationen erfolgen, während diese saniert oder umgebaut werden. In diesem Fall pendelt der Ersatzverkehr nur zwischen der geschlossenen und einer oder beiden der regulär weiterbedienten Nachbarstationen.
In entsprechend verzweigten Systemen mit Linienüberlagerung werden U-Bahn-Linien auch zeitweise geändert und bedienen dann Relationen im Baustellenverkehr, welche normalerweise nicht angeboten werden. Ein Beispiel hierfür ist die immer wieder temporär auftauchende Berliner U12.
Als Bestandteil der Alltagswelt zahlreicher Städte, als etabliertes und wiedererkennbares Lokalkolorit, das ähnlich einem Wahrzeichen etwa in Filmen eine schnelle Identifikation bzw. Vermittlung des Handlungsschauplatzes erlaubt (vgl. Establishing Shot), und als generelles Merkmal von bzw. Symbol für Urbanität sind U-Bahnen ein regelmäßig auftauchendes Element in Kunst, Medien und Unterhaltungsprodukten.
Darüber hinaus können U-Bahnen auch selbst Motiv, Handlungsort oder Handlungsbestandteil in den oben genannten Disziplinen sein.
Wie andere Einrichtungen des öffentlichen Nahverkehrs und öffentlicher Infrastruktur insgesamt bilden U-Bahn-Systeme und ihre einzelnen Elemente häufig einen prominenten Teil des spezifischen physischen und grafischen Inventars ihrer jeweiligen Stadt und können so deren visuelle Identität und Atmosphäre in bedeutender Weise mitprägen und über ihre verkehrliche Funktion hinaus ein Symbol bzw. Wahrzeichen der Stadt und eine eigenständige Sehenswürdigkeit sein (siehe auch hier).
Hierzu können gleichermaßen singuläre Elemente wie gestalterisch besonders markante und/oder stadträumlich besonders exponierte Stations- und Streckenbauwerke und serielle bzw. standardisierte Elemente wie bestimmte Gebäudetypen (siehe hier) und Einbauten wie Stationsmasten (siehe hier), Fahrzeuge, Logos (siehe hier), Liniennetzpläne (siehe hier) und die weitere grafische Gestaltung einschließlich Typografie (siehe hier), Farbsystemen und Wegeleitsystemen/Signaletik zählen. Ebenso charakteristisch und identitätsstiftend können die spezifische Klangwelt (z. B. Türschließsignale, Stationsansagen, Durchsagen wie das u. a. aus London bekannte Mind the gap und die – u. a. in verschiedenen japanischen Netzen verwendeten – Bahnhofs-Jingles sowie ein gesamthaft konzipiertes Sound Branding), das olfaktorische Profil (z. B. der spezifische Geruch der Glasgow Subway) sowie abstrakte Prinzipien wie ein besonderer Anspruch an die architektonische und künstlerische Ausgestaltung von Stationen (siehe hier und hier) sein.
U-Bahnen bilden seit ihrem Bestehen ein Motiv für die grafischen Gattungen der bildenden Kunst einschließlich der Malerei. Ähnlich der Fotografie galt das Interesse der Künstler auch in der Malerei etwa der Dokumentation der Alltagswelt und der städtebaulichen Entwicklung einschließlich der weitreichenden Eingriffe des U-Bahn-Baus in den gewachsenen Stadtraum, den unterschiedlichen Menschen, die in der U-Bahn aufeinandertreffen und sich für die Zeit des Wartens auf die Bahn und der gemeinsamen Zugfahrt miteinander arrangieren müssen, und der Vermittlung des individuellen Erlebens des U-Bahn-Reisens.
Der Künstler Martin Kippenberger realisierte ab 1993 mit Metro-Net eine mehrteilige, auf verschiedene Länder verteilte Installation aus Attrappen von Stationszugängen und Lüftungsrohren, die den Eindruck eines weltumspannenden U-Bahn-Netzes schaffen sollen.

Eine Reihe von Museen beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit U-Bahnen oder betreibt größere Dauerausstellungen hierzu, wobei mehrheitlich des jeweilige lokale bzw. räumlich am nächsten gelegene System im Mittelpunkt steht. Betreiber sind sowohl die jeweiligen Verkehrsbetriebe selbst bzw. organisatorisch mit ihnen verbundene Organisationen als auch andere öffentliche sowie private Träger wie verkehrshistorische Vereine, mit denen die lokalen Verkehrsbetriebe häufig ebenfalls kooperieren und denen beispielsweise ausgemusterte Infrastruktur kostenlos überlassen oder – häufig zu einem lediglich symbolischen Preis – verkauft wird. Teilweise unterhalten Verkehrsbetriebe auch nicht öffentliche Sammlungen historischer Fahrzeuge und anderer Objekte.
Ähnlich wie in anderen Bereichen der Eisenbahn- und Industriegeschichte hatte auch in der Frühzeit der U-Bahnen der Erhalt älterer Infrastruktur aus musealem Interesse vielfach nur geringe Bedeutung, sodass ein großer Teil der Objekte aus dieser Phase dauerhaft verloren gegangen ist. Zudem waren für die Hinterstellung historischer Fahrzeuge in den Depots meist keine Kapazitäten über den Regelbetrieb hinaus vorhanden. Oft erfolgte der Erhalt daher anfangs informell auf Initiative von Mitarbeitern der Verkehrsbetriebe oder der mit Verschrottung oder Entsorgung beauftragten Unternehmen und häufig befanden sich Objekte über längere Zeit in privatem Besitz, bevor sie der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurden.
Einige Betreiber bieten auch Fahrbetrieb mit historischen Fahrzeugen in ihrem Netz an, beispielsweise zu Anlässen wie Jubiläen und verkehrshistorischen Tagen, teilweise auch als zeitweiser Ersatz für moderne Regelfahrzeuge.
Museen mit Sammlungen zum Thema U-Bahn gibt es u. a. in folgenden Städten:
Verschiedene Verkehrsbetriebe bieten Merchandising-Artikel zu ihrem System an bzw. lizenzieren entsprechende Produkte. Daneben werden auch Produkte ohne offizielle Lizenz angeboten.
Das Angebot reicht von nicht näher U-Bahn-spezifischen und häufig eher niedrigpreisigen Produkten wie Schlüsselanhängern, Kühlschrankmagneten, Trinkbechern, Leinenbeuteln und dergleichen, deren Gestaltung beispielsweise das jeweilige Systemlogo oder den Liniennetzplan aufgreift, über Spielwaren wie Holzeisenbahnen und Plüschtiere, Bekleidung und Fahrzeugmodelle unterschiedlicher Qualitäts- und Preisniveaus bis zu aufwändigen und hochpreisigen Artikeln mit engem Bezug zum jeweiligen System. Transport for London beispielsweise bietet u. a. einen umfassenden Katalog von Postern und Drucken historischer Werbeplakate der Underground, ausgemusterte Stationsbeschilderung und -ausstattung als Dekorations- und Einrichtungsartikel und Kissen und Polstermöbel mit den verschiedenen für die Sitzbezüge der Züge verwendeten Stoffen an, die Toronto Transit Commission wiederum verkauft ausgemusterte Zugzielanzeiger älterer Fahrzeuge. Weiterhin wird ein breites Angebot von Sachbüchern zu Aspekten wie Geschichte, Technik, Architektur und Design verlegt, teilweise im Auftrag und unter Beteiligung der jeweiligen Verkehrsbetriebe.
Der kommerzielle Vertrieb erfolgt bei offiziellen Produkten häufig über die Webseiten der Verkehrsbetriebe, teilweise auch stationär über die Kundenbüros oder eigene spezialisierte Geschäfte und – etwa bei Fahrzeugmodellen und Literatur – über den freien (Fach-)Handel.
Einen Sondertypus bilden Werbegeschenke wie Kugelschreiber, Notizblöcke und Süßigkeiten, die nicht verkauft, sondern kostenlos ausgegeben werden.
Eine spezielle Tradition ist die sogenannte U-Bahnheftreihe der U-Bahn Nürnberg, die von der Stadtverwaltung anlässlich bedeutender Entwicklungen im Netz wie der Eröffnung neuer Strecken herausgegeben wird und das jeweilige Vorhaben detailliert vorstellt. Das Nürnberger U-Bahn-Bauamt stellt die, insgesamt 19 seit 1967 verlegten, Ausgaben zusätzlich kostenlos online zur Verfügung.
Seit und insbesondere in der Frühzeit des Verkehrsmittels waren bzw. sind U-Bahnen ein verbreitetes Motiv für Ansichtskarten. Bis in die 1970er Jahre, als weltweit nur wenige Städte über ein System verfügten, waren U-Bahnen bereits aufgrund ihrer Seltenheit eine Sehenswürdigkeit und berichtens- und dokumentationswürdige Besonderheit, die zudem Eigenschaften wie Fortschrittlichkeit und Innovationsorientiertheit, Wirtschaftskraft und metropolitane Ausstrahlung und Bedeutung einer Stadt unterstrichen und sichtbar machten. Häufige Gegenstände der Darstellung sind u. a. besonders reizvoll gestaltete Bahnhöfe, aufwändige Ingenieurbauwerke, der städtebauliche Kontext rund um die Bahnhöfe und – insbesondere bei älteren Karten – die häufig raumgreifenden Baustellen.
Angaben beziehen sich auf verkehrlich zusammenhängende Gesamtnetze, die teilweise aus technisch und betrieblich unabhängigen Teilsystemen unterschiedlicher Betreiber bestehen
| Rang | System | Land | Länge | Eröffnung |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Metro Shanghai | Volksrepublik China | 901 km | 28. Mai 1993 |
| 2 | U-Bahn Peking | Volksrepublik China | 888 km | 15. Januar 1971 |
| 3 | Guangzhou Metro | Volksrepublik China | 717 km | 28. Juni 1996 |
| 4 | U-Bahn Chengdu | Volksrepublik China | 696 km | 27. September 2010 |
| 5 | Shenzhen Metro | Volksrepublik China | 641 km | 28. Februar 2004 |
| 6 | Hangzhou Metro | Volksrepublik China | 580 km | 25. November 2012 |
| 7 | U-Bahn Nanjing | Volksrepublik China | 562 km | 3. September 2005 |
| 8 | Wuhan Metro | Volksrepublik China | 552 km | 28. Juli 2004 |
| 9 | U-Bahn Seoul | Republik Korea | 527 km | 15. August 1974 |
| 10 | Chongqing Rail Transit | Volksrepublik China | 520 km | 18. Juni 2005 |
In Europa verfügt das Netz der Metro Moskau über die größte Streckenlänge mit rund 470 Kilometern. Das längste Netz innerhalb der Europäischen Union befindet sich in Madrid mit 296,6 Kilometern. Bis zum Austritt des Vereinigten Königsreichs war die London Underground mit (Stand 2026) 402 Kilometern das längste Netz der EU.
Im deutschsprachigen Raum verfügt die U-Bahn Berlin über das größte Netz mit rund 155 Kilometern Streckenlänge. In Berlin findet sich mit der U7 zudem die längste vollständig unterirdisch verlaufende Linie Deutschlands mit einer Länge von 31,8 Kilometern und 40 Stationen. Bei Erreichen der heutigen Länge war die U7 zeitweise der längste Schienenverkehrstunnel der Welt. Die längste deutsche U-Bahn-Linie insgesamt ist die U1 der U-Bahn Hamburg mit 55,8 Kilometern und 47 Stationen.
Netze mit den meisten Fahrgästen weltweit im Jahr 2019; die Angaben beziehen sich auf verkehrlich zusammenhängende Gesamtnetze, die teilweise aus technisch und betrieblich unabhängigen Teilsystemen unterschiedlicher Betreiber bestehen
| Rang | System | Land | Fahrgäste in Millionen |
Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| 1 | U-Bahn Tokio | Japan | 3912 | Summierung der Passagierzahlen verschiedener Betreiber, Wert enthält Mehrfachzählungen |
| 2 | Metro Moskau | Russland | 2561 | – |
| 3 | Metro Shanghai | Volksrepublik China | 2209 | – |
| 4 | U-Bahn Peking | Volksrepublik China | 2088 | – |
| 5 | U-Bahn Seoul | Republik Korea | 1913 | – |
| 6 | U-Bahn Guangzhou | Volksrepublik China | 1854 | – |
| 7 | Metro Delhi | Indien | 1778 | Wert für das Geschäftsjahr April 2019 bis März 2020 |
| 8 | New York City Subway | Vereinigte Staaten | 1706 | – |
| 9 | U-Bahn Mexiko-Stadt | Mexiko | 1595 | – |
| 10 | Mass Transit Railway | Hongkong | 1568 | – |
| 11 | London Underground | Vereinigtes Königreich | 1500 | – |
| Métro Paris | Frankreich | 1500 | – | |
| 13 | Metrô São Paulo | Brasilien | 1200 | – |
| Shenzhen Metro | Volksrepublik China | 1200 | – | |
| 15 | Mass Rapid Transit | Singapur | 1000 | – |
Die tiefstgelegene U-Bahn-Station weltweit ist Hongyancun in Chonqing mit 106 Metern unter der Erde. Die am tiefsten gelegene Station Europas ist Arsenalna in Kiew mit 105,5 Metern unter Gelände, wobei sich diese besonders große Tiefe aus der Lage unter einem Hügel ergibt. Danach folgt die im Jahr 2011 eröffnete Station Admiralteiskaja der Linie 5 der Metro Sankt Petersburg mit 102 Metern. Aufgrund der besonderen Tiefenlage werden die Rolltreppen, die Straßen- und Bahnsteigniveau miteinander verbinden, mit einer im Vergleich zu Westeuropa deutlich höheren Beförderungsgeschwindigkeit betrieben.
Die längsten Rolltreppen der Welt mit jeweils 126 Metern Länge bei 63 Metern Höhendifferenz befinden sich in der Station Park Pobedy der Moskauer Metro. Die mit 70 Metern längsten Rolltreppen der westlichen Hemisphäre befinden sich in der Station Wheaton der Metro Washington.
Während zahlreiche Betreiber das Musizieren sowohl in den Zügen als auch in den Bahnhöfen mit Verweis auf eine mögliche Belästigung der Fahrgäste grundsätzlich untersagen (siehe hier), ermöglichen andere Unternehmen einen geregelten Zugang für Musiker zu den Stationen und/oder fördern Live-Musik aktiv zur Unterhaltung der Fahrgäste und zur Förderung der Künstler und von Kultur im öffentlichen Raum. Beschränkungen für die Musiker ergeben sich hier maßgeblich aus den betrieblichen Erfordernissen wie der Gewährleistung der Sicherheit von Betrieb und Fahrgästen, weshalb beispielsweise Beschränkungen für die Lautstärke gelten und das Musizieren an bestimmten Standorten auf den Stationen grundsätzlich ausgeschlossen ist bzw. nur an ausdrücklich hierfür freigegebenen Orten gestattet ist.
Zur Sicherung von Qualität und Vielfalt der Musiker und ihres Programms veranstalten verschiedene dieser Verkehrsbetriebe regelmäßige Castings, in deren Rahmen eine begrenzte Anzahl von Spielgenehmigungen vergeben wird, darunter New York (seit 1987; das Musizieren auf den Stationen ist hier allgemein gestattet, die Genehmigung erlaubt jedoch die Nutzung besonders attraktiver Spielorte), Paris (seit 1997), London (seit 2003) und Wien (seit 2017). In Deutschland bietet die BVG seit 1987 als einziger Betreiber einen geregelten Zugang für Musiker an und stellt hierfür aktuell rund 40 Spielorte an ihren Bahnhöfen zur Verfügung. Anders als den vorgenannten Städten ist das Spielen in Berlin grundsätzlich jedem Interessierten möglich, erfordert jedoch eine kostenpflichtige Genehmigung durch die BVG.
Darüber hinaus stellen verschiedene Betreiber ihre Anlagen im Rahmen besonderer Veranstaltungen als Spielstätten für professionelle Künstler bis hin zu großen Klangkörpern zur Verfügung. In Hamburg veranstalteten Hochbahn, Kulturbehörde, Landesmusikrat und Staatliche Jugendmusikschule zwischen 1998 und 2016 jährlich den sogenannten Jazztrain, bei dem jeweils einen Tag lang ein Sonderzug mit stündlich wechselnden Musikern auf der historischen Ringstrecke verkehrte.

Von 2002 bis 2020 fand jedes Jahr an einem wechselnden Datum im Januar der No Pants Subway Ride statt, bei dem Personen U-Bahn-Fahrten ohne Hosen bzw. Beinkleider, ansonsten jedoch vollständig bekleidet, unternahmen. Teilweise trugen die Teilnehmer auch besonders auffällige Unterwäsche, Verkleidungen oder humoristische/ungewöhnliche Kleidungskombinationen wie formelle Sakkos und Blazer zu Dessous und Pumps. Zudem fanden an denselben Tagen No Pants Rides mit entsprechend angepassten Namen in anderen öffentlichen Verkehrsmitteln statt (z. B. No Pants Bus Ride). Die für 2021 und 2022 geplanten Aktionen wurden aufgrund der COVID-19-Pandemie abgesagt, jedoch erfolgte auch nach Aufhebung der im Zuge der Pandemie angeordneten Beschränkungen keine Wiederaufnahme.
Das Konzept der Aktion wurde von der New Yorker Performance-Gruppe Improv Everywhere entwickelt und erstmals 2002 in New York mit sieben Personen umgesetzt. Die Teilnehmerzahl wuchs in den folgenden Jahren beständig an, ab 2008 beteiligten sich auch Menschen in anderen Städten, in den 2010er Jahren hatten der No Pants Subway Ride und seine Varianten nach Angaben von Improv Everywhere jedes Jahr rund 4000 Teilnehmer in New York und mehrere zehntausend in je nach Jahr rund 40 bis 60 weiteren Städten. Beim bislang letzten No Pants Subway Ride im Jahr 2020 nahmen neben New York u. a. Berlin, Boston, Chicago, Lissabon, London, Los Angeles, Mexiko-Stadt, Montreal, Sankt Petersburg, Tokio, Toronto und Washington, D.C. teil.
Die einzelnen No Pants Subway Rides wurden dezentral durch lokale Gruppen organisiert und waren für Organisatoren und Teilnehmer kostenlos, jedoch legte Improv Everywhere den weltweit einheitlichen Tag der Aktion fest und akkreditierte die außerhalb von New York stattfindenden Veranstaltungen als offiziellen No Pants Subway Ride. Improv Everywhere bezeichnet die Aktion als Feier der Albernheit, die ausschließlich der Unterhaltung diene und ausdrücklich keine politische oder sonstige Botschaft habe. Organisatoren und Teilnehmer waren entsprechend angehalten, die Veranstaltung politisch neutral zu halten sowie auf eine Verwendung zu kommerziellen Zwecken und auf die Beteiligung von Sponsoren zu verzichten.

Analog zur Praxis bei verschiedenen anderen Schienenfahrzeugen (siehe z. B. hier) vergeben einzelne Betriebe zusätzlich zur fortlaufenden Fahrzeugnummer, die der Identifikation der einzelnen Fahrzeuge innerhalb eines bestimmten Netzes dient, individuelle Namen für U-Bahn-Fahrzeuge. Beispiele hierfür sind:

Die Betreibergesellschaften der U-Bahnen von Bangkok und Singapur schränken den Transport der lokal beliebten Durian-Früchte ein, da diese einen durchdringenden Duft verströmen, der teilweise als unappetitlich empfundenen wird und zudem nur sehr langsam verfliegt.
In Singapur wurde 1988 zunächst ein formelles Verbot eingeführt, das mit einer Strafe von 500 Dollar bewehrt war. Diese Regelung wurde später aufgegeben bzw. erheblich abgeschwächt, aktuell gilt lediglich eine Empfehlung für den Verzicht auf den Transport und Fahrgäste, die mit Früchten aufgegriffen werden, werden vom Betriebspersonal dazu angehalten, diese vor Betreten der Bahnhöfe bzw. Züge zu verzehren oder zu entsorgen. Grundsätzlich besteht bei Nichtbefolgung von Anweisungen des Personals die Möglichkeit zur Verhängung einer Geldstrafe von bis zu 500 Dollar, die auch in diesem Fall angewendet werden kann.
In Bangkok besteht ein offizielles Verbot und das Personal ist berechtigt, die Früchte bei Auffinden zu entsorgen.
Mit der Teilung Berlins im 20. Jahrhundert wurde die Berliner U-Bahn das erste und bislang einzige System der Welt, das zwischen zwei Staaten aufgeteilt und – aus Sicht der DDR – teilweise auf fremdem Staatsgebiet betrieben wurde.
Im Vorfeld der Gründung der DDR (7. Oktober 1949) wurde für den in Ost-Berlin gelegenen Betriebsteil der BVG am 1. August 1949 ein separates „Direktionsbüro Ost“ eingerichtet, aus dem später der VEB Kombinat Berliner Verkehrsbetriebe (BVB) hervorging. Solange die Stadt lediglich „aufgeteilt“ war, die beiden Teile jedoch noch nicht voneinander abgetrennt waren, konnte der gemeinsame Betrieb des Gesamtnetzes im Wesentlichen störungsfrei fortgesetzt werden.
Weitreichende Änderungen ergaben sich erst mit der physischen Trennung West- und Ost-Berlins durch den Bau der Berliner Mauer ab dem 13. August 1961; die DDR trennte die Schienenverbindungen der grenzüberschreitende Strecken der heutigen Linien U1 und U3 zwischen Schlesisches Tor (West) und Warschauer Brücke (heute: Warschauer Straße) (Ost) und der heutigen Linie U2 zwischen Gleisdreieck (West) und Potsdamer Platz (Ost), wodurch diese jeweils in einen westlichen und einen östlichen Teil geteilt wurden bzw. Warschauer Brücke zu einer Inselstation ohne Anschluss an einen weiteren Bahnhof wurde. Komplexer gestaltete sich der Umgang mit den Strecken der heutigen Linien U6 und U8, deren zentrale Abschnitte durch Ost-Berlin verliefen, während die nördlichen und südlichen Außenstrecken in West-Berlin lagen, sodass sich eine Teilung in diesen Fällen nicht anbot. Die Lösung bestand in der Vereinbarung, dass die DDR gegen Nutzungsentgelt einen Betrieb der West-Berliner U-Bahn auf Ost-Berliner Territorium gestattete, jedoch mit Ausnahme des Bahnhofs Friedrichstraße, der hierdurch zur Grenzübergangsstelle wurde, sämtliche in Ost-Berlin gelegenen Stationen der beiden Linien geschlossen und ohne Halt durchfahren wurden.
Diese Situation endete formal mit der Deutschen Wiedervereinigung, wobei die Arbeiten für die Zusammenführung der beiden Teilnetze bereits unmittelbar nach der Öffnung der Berliner Mauer aufgenommen worden waren.

Die 1896 eröffnete Földalatti, die erste elektrische Untergrundbahn auf dem europäischen Festland und heutige Linie M1 der Metró Budapest, ist seit 2002 zusammen mit der Prachtstraße Andrássy út, die gleichzeitig mit der Földalatti angelegt wurde und deren Verlauf die U-Bahn-Strecke im Wesentlichen folgt, Teil des UNESCO-Weltkulturerbes der ungarischen Hauptstadt.
Der welterberelevante außergewöhnliche universelle Wert der anerkannten Anlagen besteht in ihrer Repräsentativität für und ihrem Einfluss auf verschiedene bedeutende Epochen des Städtebaus und der Architektur in Mitteleuropa von der Zeit des römischen Reichs bis zur gründerzeitlichen Stadt an der Schwelle vom 19. zum 20. Jahrhundert.
Földalatti und Andrássy út sind in diesem Kontext Beispiele bzw. Symbole für die Entwicklung zur modernen europäischen Metropole unter Nutzung neuester technischer und planerischer Erkenntnisse und die hiermit verbundenen städtebaulichen und verkehrlichen Umstrukturierungsprozesse.
Die Glasgow Subway wurde seit ihrer Eröffnung im Jahr 1896 nie erweitert und besteht bis heute aus einer einzelnen, rund 10,5 Kilometer langen und vollständig unterirdischen Ringstrecke durch die Innenstadt und die westlich und südlich davon gelegenen Stadtteile nördlich und südlich des Clyde. Im Laufe des 20. und zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurden zwar mehrfach mögliche Erweiterungen untersucht, von denen jedoch keine weiter verfolgt wurde oder aktuell verfolgt wird.
Bedeutende Veränderungen für das System waren die Umstellung von Kabel- auf Elektroantrieb im Jahr 1935 und die Generalsanierung von 1977 bis 1980, für die der Betrieb annähernd drei Jahre vollständig ruhte und in deren Rahmen eine Gleisverbindung zwischen den beiden Streckentunneln und dem oberirdischen Depot geschaffen wurde, nachdem die Fahrzeuge zuvor mit einem Kran ein- und ausgehoben werden mussten.
Die erste und bislang einzige Linie der Metro Mekka verkehrt jedes Jahr nur während der sieben Tage des Haddsch, der traditionellen islamischen Pilgerfahrt, und dient hierbei dem Transport der Pilger zwischen den heiligen Stätten in Minā, Muzdalifa und in der Ebene von ʿArafāt östlich von Mekka.
Die Fahrmotoren der Fahrzeuge der Baureihe MR-73 der Metro Montreal erzeugen beim Anfahren eine fünfteilige, musikalisch wirkende Tonfolge, deren drei letzten, deutlich hörbaren Töne stark an den Anfang des Stücks „Fanfare for the Common Man“ des US-amerikanischen Komponisten Aaron Copland erinnern und lautmalerisch als „dou-dou-dou“ wiedergegeben werden können. Die sehr charakteristische Tonfolge entwickelte sich rasch zu einem Erkennungszeichen der Metro und Montreals insgesamt und wurde aufgrund ihrer Bekanntheit und Beliebtheit ab 2010 als akustisches Türschließsignal für alle U-Bahn-Fahrzeuge übernommen.
Die Tonfolge wurde zudem 1976, das heißt im Jahr der Einführung der Baureihe MR-73, im Rahmen der Werbekampagne „Il fait beau dans l’métro“ (dt. „In der Metro ist das Wetter schön“) der Montrealer Verkehrsbetriebe prominent verwendet. Das Hauptelement der Kampagne ist ein rund einminütiger musicalartiger Fernsehspot, in dem Fahrgäste durch die Station Atwater, einen Zug der Baureihe MR-73 sowie einen Stadtbus tanzen und ihre Begeisterung für die Metro, die laut Liedtext die schönste der Welt sei, und den Montrealer Nahverkehr insgesamt erklären. Die Kampagne und speziell der Spot fanden Eingang in die Québecer Popkultur und wurden noch Jahrzehnte später zitiert und auch persifliert, da dem Spot in der späteren Rezeption neben der mittlerweile erreichten nostalgischen Qualität auch ein Wert aus Perspektive von Kitsch bzw. Camp zugeschrieben wurde.

Zwischen 2001 und 2010 entsorgten die New Yorker Verkehrsbetriebe rund 2500 ausgemusterte U-Bahn-Wagen durch Versenkung vor der Küste der Bundesstaaten Delaware, Georgia, New Jersey, North und South Carolina und Virginia, um hierdurch die Schaffung künstlicher Riffe zu unterstützen und gleichzeitig Kosten zu sparen, da eine konventionelle Entsorgung eine aufwändige Entfernung des in den Wagen verbauten Asbests erfordert hätte, was für die Versenkung im Meer nicht notwendig war.
Das erste auf diese Weise geschaffene Riff war das Redbird Reef vor der Küste der Stadt Slaughter Beach in Delaware, benannt nach den hier versenkten Wagen, die aufgrund ihrer roten Lackierung den Spitznamen Redbird trugen.
Die Maßnahme wird unter ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten insgesamt als erfolgreich beurteilt, so erhöhte sich das Volumen der Biomasse in den Küstengewässern Delawares, in die insgesamt rund 700 Wagen entsorgt wurden, zwischen 2001 und 2012 um das 400-Fache und trug so bedeutend zur Steigerung der marinen Biodiversität und zur Verbesserung bzw. Erholung der (kommerziell interessanten) Fischbestände bei. Trotz des weiterhin erheblichen Interesses der Küstenstaaten und der Fischwirtschaft an weiteren Wagen wurde das Programm beendet, da die neueren zur Ausmusterung anstehenden Wagen eine zu große Zahl von Kunststoffkomponenten enthielten, die die Aufbereitung für die Entsorgung ins Meer zu aufwändig gemacht hätten.

Der im August 1972 eingeführte Liniennetzplan der New Yorker U-Bahn, der nach seinem federführenden Designer Massimo Vignelli auch als Vignelli map bekannt ist, wurde 2010 als herausragendes Beispiel für modernistisches Grafikdesign bei einer Alltagsanwendung in die Sammlung des Museum of Modern Art (MoMA) aufgenommen. Zusammen mit dem Plan wurden weiterhin eine Originalausgabe des Gestaltungshandbuchs der Subway von 1970 (s. u.) sowie drei für das Museum angefertigte Nachbildungen von Bahnhofsschildern auf Grundlage des Handbuchs erworben.
Die New York City Transit Authority (NYCTA; die heutige MTA New York City Transit) beauftragt Vignellis Designagentur Unimark International 1966 zunächst mit der Erarbeitung eines einheitlichen Wegeleit- und Beschilderungssystems für die U-Bahn, da das Netz auch zweieinhalb Jahrzehnte nach dem Zusammenschluss der Vorgängernetze von IRT, BMT und IND im Jahr 1940 noch mit einer unkoordinierten und unübersichtlichen Vielzahl unterschiedlicher Beschilderungen ausgestattet war. Der Entwurfsprozess wurde 1970 mit einem umfassenden Gestaltungshandbuch (Graphics Standards Manual) abgeschlossen, dessen reduzierte, klare Sprache und abgewogener Farbkanon aus Schwarz und Weiß und leuchtenden Farben für die Liniensymbole bis in die Gegenwart die Grundlage der visuellen Kommunikation der Subway bildet (siehe auch hier). Aufgrund der Qualität der Arbeit beauftragte die NYCTA Unimark im Anschluss mit der Erstellung eines Netzplans auf Grundlage der neuen Gestaltungsstandards. Die Verkehrsbetriebe verwendeten seit 1958 schematische Netzpläne, die in großen Teilen den von Harry Beck mit der Tube map etablierten Gestaltungsprinzipien (siehe hier) entsprachen, beurteilten diese jedoch in Hinblick auf ihre Verständlichkeit bzw. die korrekte Darstellung des sehr komplexen Netzes mit seiner hohen Strecken- und Stationsdichte und seinen verflochtenen Linien und insbesondere auch in Hinblick auf ihre ästhetische Qualität als unzureichend.
Die neu gezeichnete Vignelli map fasste die Linienbündel zu leuchtend bunten, regenbogenartigen Bändern zusammen und stellte sie als elegante raumgreifende Achsen und als verwobenes System von Knoten auf einem radikal vereinfachten, in entsättigten Beigetönen gezeichneten Stadtgrundriss dar, Signaturen und Beschriftungen abseits der Stationsnamen sind minimal gehalten. Die Zeichenerklärung und komplexe Informationen wie die detaillierte Beschreibung der Betriebszeiten und Betriebsschemata der einzelnen Linien sind in einem separaten Textteil außerhalb eigentlichen Plangrafik angeordnet.
Im Gegensatz zur späteren Wertschätzung durch das MoMA lehnte die New Yorker Bevölkerung den Plan als zu abstrakt und schwer verständlich ab. Die NYCTA entschied sich – auch aufgrund der fehlenden Zustimmung der Öffentlichkeit – bereits 1975 für die Rückkehr zu einer (pseudo)topografischen Darstellung, die 1979 mit einer von der Agentur Michael Hertz Associates entworfenen Grafik umgesetzt wurde (vgl. Abbildung hier). Diese bildete für mehr als viereinhalb Jahrzehnte die Grundlage des Hauptplans der Subway, wurde jedoch im Frühjahr 2025 durch einen schematischen Plan abgelöst, der von der MTA-internen Grafikabteilung entworfen wurde und sich stark an den sogenannten Weekender anlehnt, eine ebenfalls von Massimo Vignelli gestaltete Überarbeitung des Originalplans von 1972, die die MTA bereits seit 2011 zur Darstellung geplanter Bauarbeiten und geänderter Linienführungen nutzte.

Die Stadt Omsk nahm im Jahr 1992 die Bauarbeiten für eine U-Bahn auf. Aufgrund anhaltender Finanzierungsprobleme und mehrfacher weitreichender Änderungen bei Projektplanung und -durchführung schritt das Vorhaben deutlich langsamer voran als geplant, bis die Regierung der Oblast Omsk schließlich im Mai 2018 die Aussetzung der Bauarbeiten auf unbestimmte Zeit beschloss.
Die in den 1980er Jahren erarbeiteten Planungen sahen ein für sowjetische Städte typisches Sekantennetz vor, dessen zentraler Teil grob der Kontur der Innenstadt östlich des Irtysch folgen sollten, hinzu hätte ein vierter Ast westlich des Flusses kommen sollen. Zum Zeitpunkt der Projekteinstellung umfassten die – im Wesentlichen – fertiggestellten Anlagen einen rund 740 Meter langen Tunnel südöstlich der Innenstadt, der als Teil des ursprünglich ersten, dann jedoch zurückgestellten Streckenabschnitts hergestellt wurde, die Station Biblioteka imeni Puschkina (Библиотека имени Пушкина) im Norden der Innenstadt, deren Verteilergeschoss heute als Fußgängerunterführung genutzt wird, und eine kombinierte Straßen- und U-Bahn-Brücke über den Irtysch, von der lediglich das obere, dem Kfz- und Fußgängerverkehr dienende Deck in Betrieb genommen wurde. Die noch offenen Baugruben der weiterer Streckentunnel wurden mit Sand verfüllt, um eine spätere Reaktivierung zu ermöglichen.
Die Stationen der Metro Pjöngjang sind nicht nach ihrem jeweiligen Standort benannt, sondern beziehen sich mit ihren Namen auf Themen und Motive der sozialistischen Revolution, des Koreakriegs einschließlich seines aus nordkoreanischer Sichtweise als eigener Sieg verstandenen Endes und des Wiederaufbaus des Landes nach Ende des Kriegs. Zu den Stationen zählen u. a.: Kaesŏn (개선, dt. Triumphale Wiederkunft), Kŏnsŏl (건설, dt. Aufbau), Ponghwa (봉화, dt. Signalfeuer), Pulgŭnbyŏl (붉은별, dt. Roter Stern) und Rakwŏn (락원, dt. Paradies).
Analog hierzu verweist der Name der Chŏllima-Linie zunächst auf ein gleichnamiges geflügeltes Pferd aus der koreanischen Mythologie, das im spezifischen nordkoreanischen Kontext jedoch auch für eine 1958 initiierte Bewegung zur wirtschaftlichen Entwicklung des Landes steht, die mit dem zur gleichen Zeit in der Volksrepublik China verfolgten Großen Sprung nach vorn vergleichbar ist. Die Hyŏksin-Linie (dt. Erneuerung) verweist in diesem Sinne ebenfalls auf eine angestrebte und anzustrebende positive Entwicklung.
Die Betreibergesellschaft der Metro unterhält, ebenso wie der Betreiber des Pjöngjanger Oberleitungsbusses und die Koreanische Staatsbahn, einen eigenen Radiosender zur Information und Unterhaltung der Fahrgäste.

Die Betreibergesellschaft des BART-Systems unterhält das BARTmobile, ein kleinbusartiges Fahrzeug, das bei Anlässen wie Paraden und Stadtfesten für die U-Bahn wirbt.
Die Gestaltung ist an einen Wagen der Baureihe A angelehnt und zeichnet sich insbesondere durch die als rundliches, vage kindliches Gesicht gestaltete Frontpartie aus, wodurch das BARTmobile Ähnlichkeit zu den auf anthropomorphen Fahrzeugen basierenden Charakteren aus Thomas, die kleine Lokomotive hat. Je nach Anlass wird das Fahrzeug mit thematisch passenden Kopfbedeckungen wie einem grünen Zylinder zum St. Patrick’s Day, einem Tutti-Frutti-Hut zum Karneval oder einem Baseballcap für Sportveranstaltung sowie weiteren abgestimmten Elementen dekoriert.
Das BARTmobile entstand auf Initiative der Werbeabteilung der Betreibergesellschaft, die nach einer ungewöhnlichen Werbemaßnahme für große öffentliche Veranstaltungen suchte. Das Fahrzeug soll Unternehmen und Verkehrssystem dabei im wörtlichen Sinne ein sympathisches menschliches Gesicht geben und durch seine niedliche, spielzeughafte Anmutung insbesondere auch Kinder ansprechen. Die Grundidee für einen mit menschlichen Zügen ausgestatteten U-Bahn-Wagen wurde unmittelbar durch die Chevron Cars beeinflusst, Werbefiguren in Gestalt anthropomorpher Kraftfahrzeuge, mit denen der Mineralölkonzern Chevron seit den 1990ern für sich warb, die konkrete Formgebung nimmt Anleihen an den Kleinbus VW T1 und verschiedene Konzeptfahrzeuge von Corvette.
Das BARTmobile entstand zwischen Ende 2001 und Anfang 2004 als Eigenbau auf Grundlage eines achtsitzigen Golfcarts und verfügt über einen batterielektrischen Antrieb, mit dem es eine Höchstgeschwindigkeit von 15 Mph (rund 24 km/h) erreicht, und eine eingebaute Beschallungsanlage. Am Bau waren u. a. Mitarbeiter des in Marin County nördlich von San Francisco ansässigen Spezialeffekt-Unternehmens Industrial Light & Magic beteiligt, die das Projekt in ihrer Freizeit betrieben.