古い時代の列車便所は、比較的大きな窓を備え、石目ガラスや磨りガラスをはめることで、採光と目隠しを両立させていた。上部を僅かに開閉でき、換気を行えるようにもなっていた。しかしその一方で備え付けの照明は暗めの白熱灯であり、トンネル内や夜間の利用では非常に暗く、不便であった。1958年登場の151系を皮切りに、1960年代以降採光窓は小型化され、一方で蛍光灯を装備するようになって、客室並みの明るさが確保されるようになった。また列車便所にも電動換気扇が設置されるようになったことから、車体工作の簡略化を図るため新幹線車両を皮切りに便所の窓を設置しない例が増加し、1980年代後半以降の新車では、便所への窓設置は珍しくなっている。
列車便所は、手洗い用のシンクを共に設置する兼ね合いもあって比較的早期に水洗装置が採用された。当初は、客車に動力がないので便所上の屋根裏に水タンクを収め、重力降下で水を供給するという構造が基本であった。配管は天井板から便器まで壁を伝って接続され、途中に手動式の洗浄弁が設置された。しかし、手動弁は尿などの飛散で不潔になりやすい欠点があり、また木造車体であった当時の客車では、屋根裏に設置できる水タンクの容量にもスペースや強度負担の面から限界があった（約357リットル）。そして、1929年から1931年にかけて客車の空気ブレーキの取り付けが行われた際に、副次的効果として圧縮空気タンクの標準装備化で空気圧を車内設備に使用できるようになり、これまで屋根上に設けられていた水タンクから重力で水を落とす機構を床下のタンクから水を押し上げられるようになったことで、水容量が屋根水タンク時代357リットルから床下タンク化で約500リットルに増加した。この際、足元に足踏みペダルを設置して水洗用ポンプを作動させる方式が採用された。以降近年までの長きにわたって、列車便所の水洗装置は、手洗器ともども足踏み弁作動式の車両が多かった。しかし、足踏み式では足の不自由な旅客が扱うことが困難であることが指摘され、1990年代以降は航空機同様なボタン操作の電動式や、さらに進んで赤外線感知機に手をかざすことで作動する「電子弁」が、手洗器ともども普及を見せている。また近畿日本鉄道等の一部車両のトイレにおいてはフラッシュバルブ給水による洗浄が採用されている例も存在する。
2008年に北海道旅客鉄道（JR北海道）が列車便所にバイオトイレを導入する研究を、札幌のベンチャー企業バイオラファーと茨城の機械製造企業スターエンジニアリングとの共同で行った。おがくずに専用の細菌を混ぜたものを分解槽に入れ、その中で汚物と攪拌することで分解処理し、二酸化炭素と水に変えるものである。従来は低温に弱いのが欠点であったが、新たに研究された低温に強いアシドロ菌の導入で可能となった。タンクからの汚物の抜き取り、および汚物の処理には多大な費用を要しているが、バイオトイレでは菌の交換、攪拌とヒーターの燃料費が掛かる程度で、大きなコストダウンが見込まれるとした。その後2009年には流氷ノロッコ号の客車1両に試験的に搭載された。
最初に列車便所に貯留式便槽を設けたのはイギリスで、地下鉄線に直通する客車の汚物飛散対策として1910年ごろに実用化したのが最初である。日本における導入は1950年代までずれ込んだ（後述）。
開放式とは汚水管を線路上にそのまま開放し、自然流下させている方式をいう。俗に「垂れ流し式」とも。英語では "drop chute toilet"（落下式便所）または "hopper toilet" 。汚物は高速運転中であれば自然に線路上に飛散し、屋外環境において自然に風化・消滅することを期待されている。列車便所ではもっとも原始的な方式であるが、日本の鉄道でも19世紀末から100年以上にわたり開放式が実用されていた。ヨーロッパでは高速列車以外では未だに多く残っている。開放式の場合、列車走行中でなければ汚物は自然飛散せずにそのまま直下に流下してしまうため、停車中には使用しないよう注意書きが掲示されることがある。またトンネルや地下線区間でも風化を期待できないため、使用が禁じられている事例がある。線路等の鉄道設備への衛生上の影響や沿線住宅地域への悪臭等の被害など「黄害」（おうがい、こうがい）と呼ばれる問題が生じることがある。
合法のアダルトビデオとは異なり、一般的なレンタルビデオ店には置かれず、下記に示す流通法で販売されている。初期の作品が家庭用ビデオカメラを用いて撮影、編集されているものも多いうえに、ダビングを繰り返されているのも多いため、一般的に映像の品質は高くない。しかしファイル交換ソフトの普及で（非合法ではあるが）だれでも無料で裏ビデオの入手が可能になった為に、原版と同一で画質の良好なものが多数存在している。DVDプレーヤーの普及に伴い、メディアはDVD-Rへ移行しつつある。わいせつ物は陳列、販売、頒布することは違法になるが、単に個人が楽しむ目的で所持しているのみでは、違法ではない（ただし、販売目的での所持を除く）。そのため、裏ビデオを買った場合に取締りの対象になるのは店側のみである。ただし、証拠品として警察にビデオ提出を要請されたり、事情聴取として任意連行されたりすることがある。ネット上に販売サイトを開設し、米国のハワイ州やカリフォルニア州などから発送を行う業者がある。国際郵便での発送を行うのは、業者が販売の罪に問われるリスクを低減するためである。しかし、裏ビデオは輸入禁制品であるため、税関で没収されたり、受取人に荷物の開封の要請がくる場合もある。現地にて直接購入する場合も同様である。なお、米国の州法で認められている無修整アダルトコンテンツを、日本国内でウェブ閲覧することは、違法ではない。しかしアメリカでは、2257法案などにより、アメリカ国内で未成年へのアダルトビデオ販売に関する規制が厳しくなっており、年齢確認証明などの成人限定という写真付き本人証明の提出登録などの手続きが必須となっており、違反した場合は米国連邦捜査局（FBI）の調査が入り、摘発された場合は20年の禁固刑が科せられる。