第三軌条方式
架空電車線方式に比べ建設コストが低く、架線柱や架線により景観を損ねないのが利点である。
反面、線路敷の低い位置に裸の給電レールを敷設するため、人の立ち入りが容易な路線や駅では感電の危険を伴ううえ、保線作業時においても短絡や感電の危険性が高いため、日本では原則として直流を用いるものは750ボルト以下、交流を用いるものは600ボルト以下の低圧で用いること、また人が立ち入る可能性の低い地下鉄道または高架専用敷鉄道に限る旨が国土交通省による省令、規則、告示で定められている。
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。
また、曲線走行時には摩擦による振動や騒音が大きく、高速運転に適さないのも欠点である。近鉄けいはんな線で95 km/h運転が行われているほか(同線では120 km/hまでの運転試験が行われ、同線での最適な最高運転速度を検討した結果、70 km/hから95 km/hに速度を向上させた)、イギリスでも160 km/h運転をしている区間もあるが、一般的に200 km/h以上の高速鉄道には向かない。イギリス国内のユーロスターが架空線方式の高速新線(CTRL)に切り替えられたのも、フランス国内との速度差が大きいうえ、英仏海峡トンネルの出口で集電方式の切り換えが発生するという不都合があったからである。
1990年代前半には騒音の低減も狙うべく、日本で新幹線のような高速運転を可能とする研究も鉄道総合技術研究所で行われていたが、低電圧は高速運転に不向きで、高電圧は地表に近い位置での使用が危険であるため断念されている。
アメリカ合衆国 メトロポリタン・トランスポーテーション・オーソリティ(MTA) ニューヨーク市地下鉄(MTA傘下のニューヨーク市都市交通局):直流625V スタテンアイランド鉄道 メトロノース鉄道の電化区間(ニューヘイブン線の大部分を除く):直流800V ロングアイランド鉄道の電化区間 エアトレインJFK パストレイン(ニューヨーク・ニュージャージー港湾公社) ワシントンメトロ(ワシントン首都圏交通局):直流750V ボルティモア地下鉄:直流700V MBTA(グリーンラインとブルーラインの一部を除く):直流600V SEPTA(フィラデルフィア)の地下鉄(ブルーライン・オレンジライン)・ライトレール「ノリスタウン高速線(英語版)」:直流625V PATCO(ペンシルベニア・ニュージャージー州) シカゴ・L:直流600V アトランタ・マルタ:直流750V BART(サンフランシスコ・ベイエリアの都市高速鉄道):直流1,000V ロサンゼルス地下鉄B・D:直流750V アムトラック都市部地下線区間の一部(煤煙防止のため電気式ディーゼル機関車などが集電して走る) マイアミメトロレイル(Miami-Dade Metrorail) デトロイトピープルムーバ(Detroit People Mover)
プエルトリコ(アメリカ合衆国自治領) トレンアーバノ:直流750V
カナダ モントリオール地下鉄:直流750V トロント地下鉄:直流600V バンクーバー・スカイトレイン:直流600V(リニアーモーター式、カナダ・ラインは直流750Vで駆動方式が異なる)
メキシコ メキシコシティ地下鉄(A線を除く):直流750V
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。
日本では、前項で紹介した信越本線の横軽以外は、すべて上面接触である。一方、ドイツでは、ベルリンSバーンなどのように下側に接触しているものもある。