Infraestructuras y características técnicas
La distancia entre los raíles que conforman las vías del metropolitano madrileño (ancho de vía) es de en las líneas de metro pesado ( más que el ancho estándar), mientras que en el metro ligero es de , el ancho estándar.
Existen dos tipos de líneas dependiendo del gálibo o dimensiones de sus túneles (las líneas de Metro Ligero no entrarían en ninguno de estos grupos por medidas ni por características):.
Provisionalmente, en algunas líneas de gálibo ancho se prestó servicio con trenes de gálibo estrecho, contando los andenes o los trenes con unos suplementos metálicos provisionales llamados estribos, usados para cubrir el hueco entre los coches de los trenes de gálibo estrecho y los andenes de gálibo ancho. Esta situación se dio en los primeros años de la línea 7, mediante un suplemento en los trenes, y en las líneas 10 (en el tramo Nuevos Ministerios - Fuencarral, antes de la reforma integral de la línea, que la llevó a unirse con MetroSur) y 11 (desde poco después su inauguración hasta septiembre de 2010), mediante estribos en los andenes. El metro de Berlín, que también cuenta con dos gálibos diferentes, ha experimentado un fenómeno semejante en varios puntos a lo largo de su historia.
Los trenes circulan por la vía de su izquierda, a diferencia de como circulan actualmente la mayoría de redes de ferrocarril que existen en España, que lo hacen por la vía de su derecha.[n. 9] Esto se debe a que en España hasta 1930 no se implantó una norma de circulación que obligase en todo el país a circular por la derecha (como ejemplo, en Madrid se circuló por la izquierda hasta 1924, mientras que en Barcelona siempre se hizo por la derecha). Dado que la Red de Metro de Madrid era y sigue siendo independiente del resto de redes ferroviarias españolas, y para ahorrarse el por aquel entonces alto coste del cambio de los sistemas de señalización, se optó porque los trenes de Metro de Madrid siguiesen circulando por la izquierda. Las líneas de Metro Ligero circulan por la derecha.
Tramos subterráneos y en superficie
La red del metropolitano madrileño es subterránea en la mayor parte de su extensión, salvo en los siguientes tramos por los que circula en superficie:.
Por otro lado, la red de metro ligero circula por lo general en superficie salvo en las estaciones Somosaguas Sur y Avenida de Europa, los tramos Prado del Rey - Somosaguas Centro y Campus de Somosaguas - Berna "Estación de Berna (Metro Ligero de Madrid)"), Montepríncipe y cortos túneles bajo las carreteras M-502 y M-503.
Señalización y comunicaciones
Antes del inicio del siglo en Metro de Madrid convivían diversos sistemas de señalización basados en cantones fijos, circuitos de vía, códigos de velocidad, señales luminosas y fijas, y sistemas de regulación del tráfico mediante ATP de 1 y 2 portadoras y ATO dependiendo de la antigüedad de la línea. Coincidiendo con el cambio de siglo toda esta infraestructura se está sustituyendo por sistemas más avanzados basados en cantones móviles, balizas y distancia objeto.
La primera línea en recibir estos nuevos sistemas fue la 8, con ATP basado en DO (Distancia Objetivo). Se continuó con las líneas 2, 3, 10, 10b (Metronorte), 11, 12 (Metrosur) y R (Ramal) dotándolas de ATP-DO entre 2003 y 2010. En 2011 fue el turno de las líneas 1 y 6 con la tecnología CITYFLO 650 (CBTC) de Bombardier, y de la 7b (Metroeste) con CBTC SIRIUS de Invensys Rail Dimetronic. Más recientemente los cambios han llegado a la línea 5 en 2018 y la línea 4 en 2020, ambas a ATP-DO actualizables a CBTC. Las líneas 7a y 9 siguen usando el sistema de 2 portadoras, aunque en el caso de la primera se están realizando obras que le permitirán usar DO, dejando la 9 como la única con el sistema de 2 portadoras.
Como sistemas de comunicación se usaba el Tren-Tierra de tecnología analógica en túneles y los sistemas de radiocomunicaciones de estaciones y seguridad (RTE y RTS), con cobertura específica y limitada al ámbito de las estaciones.
Actualmente esta instalado el sistema móvil digital de radio TETRA en casi toda la red salvo en la línea 9, en la que se empezó a instalar a principios de 2020. Esta tecnología permite establecer una red de comunicación propia, cerrada y segura, de tal manera que el Puesto de Mando de Metro, todo el personal de la red de metro, los Cuerpos y Fuerzas de Seguridad del Estado y los Servicios de Emergencia puedan estar en contacto permanente.
Desde abril de 2021 todas las estaciones de la red cuentan con cobertura de telefonía móvil y 4G,[31] excepto el túnel de Rivas-Urbanizaciones.
Electrificación
La electrificación para las líneas construidas antes de 1999, o no reformadas para cambiar su tensión de alimentación, es de , las tres líneas de Metro Ligero funcionan como la mayoría de tranvías modernos, a , y las líneas construidas a partir de 1999 o reformadas para cambiar su tensión de alimentación funcionan a , tensión a la que trabajarán en el futuro las líneas que ahora lo hacen a .
Excepto la 12, todas las líneas de metro pesado han funcionado en algún momento a 600Vcc. Las primeras en ser subidas a 1500Vcc fueron la 8 y 10 en 2002. En 2006, se sumaron la 3 después de su extensa reforma, además de la 7 y la 11. En 2010, la línea 2 y el Ramal fueron subidos a 1500Vcc en preparación a la extensión a Las Rosas. Después de 15 años sin cambios de tensión, en 2025 la línea 6 también fue subida de tensión para prepararla a los nuevos trenes automáticos y aumentar la eficiencia energética.
Las líneas 1, 4 y 5 al tener catenaria rígida están parcialmente preparadas para subirse a 1500Vcc, a falta de modificar sistemas eléctricos y/o sustituir el material rodante monotensión a 600Vcc. La 9 en cambio, al usar la catenaria antigua no tiene preparación alguna para subir la tensión, y deberá pasar por una profunda reforma antes de poder aumentar la tensión.
El conjunto de la circulación, control de instalaciones de estaciones, seguridad y energía está controlado desde un puesto central instalado en Alto del Arenal, existiendo varios centros de control de instalaciones de estaciones y control de seguridad como la de Metrosur "Línea 12 (Metro de Madrid)"), en el centro de Puerta del Sur.
Antiguamente, la nave de motores de Pacífico solventaba las insuficiencias de electricidad. Disponía de tres motores diésel que proporcionaban a la red, se creó junto con la primera línea de metro y estuvo en servicio hasta 1972. Hoy es una de las sedes de Andén 0 y se puede visitar libremente.
Las catenarias "Catenaria (ferrocarril)") instaladas desde 1999 son rígidas (a excepción de los tramos en superficie), es decir, son un carril sólido colgado de la bóveda de los túneles, en lugar de un hilo de cobre o aluminio. En los tramos anteriores a 1999 de las líneas de gálibo estrecho antes de ser reformadas eran de tipo tranviario (o «de hilo») y son catenaria convencional las que se encuentran en tramos anteriores a 1999 (no reformados) de las líneas de gálibo ancho y los tramos nuevos en superficie. En el futuro todas las catenarias de los túneles serán remplazadas por este nuevo sistema patentado por Metro de Madrid; no así en los tramos en superficie, pues requiere muchos más apoyos y, por tanto, es más cara de instalar. En el caso de las líneas de Metro Ligero, la catenaria es de hilo al estilo tranviario en los tramos en superficie y rígida en los túneles. En concreto, la catenaria existente por tipos en las líneas de Metro convencional es la siguiente:.
Intermodalidad
El metro de Madrid dispone de una amplia intermodalidad, tanto con las líneas de ferrocarril suburbano como con las líneas de autobuses urbanos.
Exceptuando las líneas 4 y 11, todas las demás líneas de metro tienen correspondencia con las líneas de Cercanías Madrid:.
Asimismo, todos los intercambiadores de autobuses de la red de intercambiadores de autobuses de Madrid tienen conexión con una o varias líneas de metro:.