Vanntårn ble normalt bygget som egne bygninger i to-tre etasjers høyde, men kunne også integreres i en lokomotivstall. Vanntanken ble plassert så høyt at tankens bunn lå høyere enn toppen på lokomotivets vanntank. Vanntårn hadde ofte en ovn i første etasje for å sikre at vannet ikke frøs vinterstid. Mange av de første vanntårnene ble bygget av tre, og hadde da gjerne en kvadratisk grunnflate. Senere ble de oppført i tegl, gjerne pusset, og da både med kvadratisk og med sirkulær grunnflate. Vanntårn ble også utført av betong. Siden vanntårnet ofte var lett synlig fra publikumsdelen av stasjonen, ble det i en periode lagt vekt på den estetiske utformingen av vanntårnene, Dette gjelder særlig tårn bygget i perioden 1890-1920.