Kurvene må lages meget slake, selv om krappe kurver blir ubehagelige for passasjerene lenge før hastigheten blir så høy at togene kommer i fare for å velte i svingene. Jernbaneverket opererer med minste kurveradier på henholdsvis 2,4 og 4 km for 200 og 250 km/t. For hastigheter på 300 km/t og mer er minste kurveradius mer enn 6 km Bl.a. trykkbølgene fra tog i stor fart gjør at sporene må legges lenger fra hverandre enn ellers, og tunnelene må gjøres bredere. Tunneler, iallfall lange tunneler, bør ha to separate løp. Dette forhindrer frontkollisjoner ved avsporinger, letter evakuering og letter tilgangen for redningspersonell og –materiell ved eventuelle ulykker, hindrer eller iallfall sinker en tunnelbrann i å spre seg til begge spor – og muliggjør vedlikehold i det ene løpet uten å forstyrre trafikken på det andre sporet. I Norge er Blixtunnelen på Follobanen slik (i motsetning til Romeriksporten). Hvis banen ikke skal brukes av godstog, tillates brattere stigninger enn på andre jernbanelinjer. De franske LGV-linjene (), hvor TGV kjører med hastigheter opptil 320 km/t, kan ha stigninger på opptil 4 % (til sammenligning har Brynsbakken en stigning på 2,5 %). Det skyldes togenes høye hastighet, deres treghet og de sterke motorene. Høyhastighetsbaner bygges gjerne på trafikksterke strekninger, slik at enkeltspor er utilstrekkelig. Dobbeltspor gir mangedobbelt kapasitet og fordyrer ikke tilsvarende. Det vedtatte dobbeltspor Farriseidet–Porsgrunn (22,8 km) på Vestfoldbanen ble anslagsvis 34 % dyrere enn enkeltspor. Derfor anlegges høyhastighetsbaner som regel med dobbeltspor, med eller uten vikespor på stasjonene. Noen steder er skinnene støpt i betong istedenfor at en bruker sviller og pukk. Dette forhindrer at turbulens under togene virvler opp pukk. Dette blir problem ved 300 km/t eller høyere. De bør ikke ha planoverganger eller kryssende togtrafikk i plan. Mange steder er dette et absolutt krav. På linjen Moskva-St. Petersburg forekommer likevel planoverganger ved 250 km/t, og dette har ført til alvorlige ulykker (i Norge er fartsgrensen ved passering av planoverganger 160 km/t). På nye linjer unngås som regel all kryssende trafikk i plan. Stasjonene ved en høyhastighetsbane bør ikke ha perronger hvor tog passerer i stor fart mens folk står og venter på et annet tog. Som regel brukes vikespor for tog som skal stoppe, eller disse togene kjøres på egne spor. På Vestfoldbanen har den nye Holmestrand stasjon slike vikespor. Helst ikke lokaltogstasjoner på høyhastighetsspor. Det kan være regionaltogsstasjoner, men ikke på de hurtigste linjene. Langsomme tog hindrer hurtige tog og minsker kapasiteten. Det kan være lokaltogstasjoner på sidespor, såsom på Gardermobanen. Støyen fra et tog øker med hastigheten, og under ellers like forhold mer enn denne. Støyhensyn gjør at fartsgrensen på enkelte strekningen gjennom tettbygde strøk er senket til 110 km/t. Ved hastigheter over ca. 270 km/t dominerer dessuten aerodynamisk støy. Når farten dobles fra 200 til 400 km/t, blir lydeffekten omtrent 50-doblet (Dittrich 2003, s. 3), og aerodynamisk støy er vanskeligere å dempe enn støy som skyldes hjul mot skinnegang fordi støykilden er høyere over bakken. Høyhastighetsbaner dras (grunnet støy) ikke gjennom mindre byer. Se også punktet om lokaltogstasjoner (de unnvikes). Sporene bør sikres slik at folk og større dyr ikke kan komme ut på dem. Vedlikeholdsbehovet øker – dels fordi høyere hastigheter sliter mer på skinnegangen, dels fordi manglende vedlikehold lettere gjør reisen ubehagelig eller i verste fall får katastrofale konsekvenser. Helsveiset skinnegang for å redusere ubehag for passasjerene, slitasje på hjulene og støy. Spesialtilpassede sporveksler. Passering av sporveksler i stor hastighet innebærer alltid en viss sikkerhetsrisiko. Ved Eschede-ulykken løsnet en hjulring og satte seg fast i vognbunnen – men avsporingen, som førte til katastrofen, skjedde nettopp i en sporveksel. På en elektrifisert linje (nesten alle høyhastighetsbaner har elektrisk drift) må kontaktledningene (kjøreledningene) dimensjoneres for togenes høyere strømforbruk og slitasje (ingen høyhastighetsbaner bruker en 3. strømskinne). De fleste høyhastighetsbaner bruker vekselstrøm, selv om landets øvrige jernbanenett bruker likestrøm, fordi man kan ha høyere effekt med vekselstrøm. Signalsystemet må tilpasses de høye hastighetene, særlig det at bremselengden under ellers like forhold øker med kvadratet av hastigheten. 400 km/t krever altså fire ganger så lang bremsestrekning som 200 km/t. Signalsystemet må ha overføring av signalinformasjon til førerhytten (), fordi det kan være vanskelig å se signaler i høy hastighet. Det må være automatisk brems dersom føreren ikke bremser selv ved rødt signal. Normalspor (1435 mm) er ikke et krav av fysiske grunner, men flere land med ustandard sporvidde på gamle jernbaner har skiftet til standard sporvidde på det nye høyhastighetsnettet. Spania gikk fra bredspor til standard sporvidde for sine høyhastighetsbaner av hensyn til internasjonale forbindelser over grensen til Frankrike. Russland og Finland har derimot beholdt 1524 mm sporvidde. Ofte høy tunnelandel – for eksempel kan en høyhastighetsbane Oslo–Bergen kreve en tunnelandel på 50–60 %, mer enn for T-banen i Oslo. Tunnelene skyldes dels at den stive linjeføringen vanskeliggjør traseer på bakkenivå, særlig i kupert terreng – dels hensyn til eksisterende bebyggelse, særlig beskyttelse mot støy. Nettopp støyhensyn bidrog til at Jernbaneverket valgte å føre Follobanen i én lang tunnel, fremfor to kortere tunneler med en dagstrekning i Oppegård. Vanlig jernbaneteknologi er praktisk talt enerådende. Både luftputetog og magnetsvevebaner (Maglev) har vært prøvd ut, men ingen teknologier har klart å erstatte velprøvd og standardisert jernbaneteknologi: Tog på strøm via kontaktledninger med stålhjul mot skinner med standard sporvidde. Strømmen er oftest med vanlig spenning for tog i vedkommende land. Elektriske motorer har langt høyere virkningsgrad og er mindre helse- og miljøskadelige enn alle former for dampmaskiner og forbrenningsmotorer.