構造的には、架空電車線と比べて硬質で柔軟性に乏しい鉄製レールを用いるため、離線や摺動騒音を生じやすく、分岐器や踏切の上では給電が途切れる欠点を有する。
第三軌条は地上の低い位置に設置されているが、走行用レールが地表とほぼ同電位であるのに対し、第三軌条は地表に対して公称電圧に等しい電圧を有している。また、第三軌条は車両の重量を支持しないため走行用レールと同じ種類のレールを使用する必要はなく、走行用レールよりも細いものや、強度は劣るが電気抵抗の低い低炭素鋼レールが用いられている。
第三軌条方式は建設コストの面から、小断面のトンネルで建設しようとする場合に有利で、地下鉄などトンネル断面を小さくしたい場合に採用された。近年は地上路線との乗り入れが普及したことや、小断面のトンネルが冷房使用時の廃熱において不利になったため、剛体架線などを使用した架空電車線方式を採用する地下鉄が多く、日本の鉄輪式リニアモーターカーによる地下鉄も、全て架空電車線方式である。
第三軌条は走行する列車の車体（車両限界）よりも外側に設置されるのが一般的で、レール幅を狭めて枕木などの構造物をコンパクトにできる狭軌の走行用レールを第三軌条と組み合わせる利点は小さい。台車の横幅が大きい方が第三軌条に近く、集電しやすくなる。こうした理由から、歴史的に狭軌を多く採用してきた日本でも、現在ある第三軌条方式の路線はすべて標準軌を採用している。
日本で最初の採用例.
上面接触と下面接触.
レールの上側と下側のどちらを集電靴が擦るのかは、国によってもさまざまである。
第四軌条方式.
三相交流給電ゴムタイヤ式のモノレールでも第四軌条まで、同方式自動案内軌条式旅客輸送システムでは第五軌条まで必要になる事がある。
他の集電方式との併用.
普段はディーゼル発電機によって発電した電気で走る電気式ディーゼル機関車として運用されているが、排出ガス規制のある地下のターミナル駅に乗り入れる際にはエンジンを止めて第三軌条方式（もしくは架空電車線方式）によって集電した電気によって走る電気機関車とすることで乗り入れを可能とした車両がある。