A vasúti közlekedés első számú feltétele a kedvező geometriájú, masszív és rugalmas felépítésű vasúti pálya, amely a metrónál határeset az építmény és a köznapi értelmezésű technológiai berendezés között. A metró pályaszerkezetének mechanikai igénybevétele a nagyvasút és a közúti vasút között helyezkedik el, a vágányok pedig a vasúti technológia gyűjtőhelyei. A metró főüzemi berendezéseinek ugyanis közös csatlakozópontja a vasúti pálya, mivel fizikai értelemben is azon kapcsolódik össze, és működik együtt a jármű, a pálya, az energiaellátás és a biztosítóberendezés alkotta közlekedési rendszer.
A metró egyik jellemzője, hogy a pályán - üzemszerűen - közel azonos típusú, sebességű, és tömegű, egy-egy vágányon sűrű személyforgalmat lebonyolító, minden állomáson megálló, viszonylag rövid (100-120 m hosszú) vonatok közlekednek. A vonatokat nem nagytömegű mozdonyok vontatják, azok motorkocsikból állnak. A motorkocsik minden tengelye hajtott és fékezhető.
A homogén járműállomány, a tervezett menetdiagramot jól követő, azonos sebességű és viszonylag csekély tengelyterhelésű metrószerelvények a pályaszerkezetet másképp veszik igénybe, mint a nagyvasút vontatómozdonnyal továbbított, különböző tengelyterhelésű vonatai.
A metróüzemben közlekedő vonatok sebessége 70-80 km/óra, egy egy motorkocsi tömege 32-33 tonna, gyorsító képességük 0,8-1,2 m/s2, tengelyterhelésük 100-120 KN. Budapesten a napi üzemidő 19-20 óra, az egyirányban áthaladó tengelyek száma naponta 6000-7700 között van. A vasúti pálya dinamikus igénybevétele fentiekből eredően jelentős. A dinamikus igénybevételek a budapesti metrónál a jó minőségű pályaszerkezetekben 25-30 éves üzem után sem okoztak természetes elhasználódást meghaladó károsodást, míg a hibás kivitelezésű szakaszokon a dinamikus igénybevételek káros hatásai már 2-3 év után jelentkeztek.
A vasúti közlekedés egyik alapfeltétele a kedvező vonalvezetésű és masszív felépítményű vasúti pálya. Metrónál a vonalvezetés geometriai kialakítása általában kisebb problémát okoz, mint a pályaszerkezet helyes megválasztása. Erre utal az, hogy amíg a nagyvasúti pályák meglehetősen egységes szerkezetűek, a metrók a legkülönbözőbb pályaszerkezetekkel épültek meg. Ennek okai a metrópályával szemben támasztott sajátos követelményekben keresendők, amelyek - főként alagutakban - a következők:

• szerkezeti magassága kicsi,
• fenntartási igénye csekély,
• vízelvezetése jó legyen, továbbá
• csillapítsa a járművek keltette zajt és rezgéseket.

A felsorolt követelmények kielégítésére a metrók - az ipar fejlettségét is tükröző - különböző pályaépítési megoldásokat alkalmaznak. Ezek három főcsoportba sorolhatók:

• hagyományos zúzottkő-ágyazatú keresztaljas,
• betonágyazatú kereszt- vagy magánaljas,
• ágyazó betonra közvetlenül lekötött, alj nélküli felépítmények.

A metróüzem vágányai rendeltetésük szerint csoportosítva lehetnek:

• forgalmi vágányok, amelyeken a menetrendszerű utasszállítás zajlik,
• üzemi vágányok, amelyeken a vonatok utasok nélkül közlekednek,
• járműtelepi vágányok, amelyek lehetnek harmadiksínes üzemi, vagy harmadik sín nélüki iparvágányok.

A vasúti pálya a metrónál egyidejűelg három feladatot lát el:

• a vonatok 70-80 km/h sebességű haladásának lehetővé tétele,
• a vontatási egyenáram folyamatos visszavezetése,
• a vágányfoglaltság ellenőrzése sínáramkörök útján.

A vasúti pálya az egyenáramú villamos-vontatás negatív pólusú munkavezetéke is, amelyben 2000-3500 A közötti áramerősségű egyenáram folyik. Ugyanakkor a pálya szolgál a vonatok tartózkosási helyének - a vágány szabad vagy foglalt állapotának - meghatározására is. A vágányfoglaltság érzékelése sínáramkörök útján történik. A sínáramkör pedig a vasúti biztosítóberendezés alapeleme.

A sínáramkörök és a vontatási áram a pálya szerkezeti kialakításában következőket igényli:

• a vágányokat a földtől, az alagút fémszerkezetétől, a sínszálakat egymástól el kell szigetelni.
• mind a folyóvágányokat, min a vágánykapcsolatokat a foglaltságra ellenőrzött szakaszok hosszának megfelelően, egymástól szigetelőkötéssel el kell szigetelni. Az így kialakított szigeteltsín- szakaszok hossza 12 és 55 m között változhat.
• a vontatási áramok visszavezetése nagykeresztmetszetű kábelek sínszálakra csavarkötéssel való rácsatlakozását igényli.
• az automatikus vonatvezető berendezés (AVR) programzőnyege közvetlenül nem csatlakozik a sínszállakra, de tartószerkezete azok közelében helyezkedik el. Ez a pályafenntartást nehézkesebbé, illetve munkaigényesebbé teszi.

A vágányok különböző csoportosítású jellemzői a következők:

A forgalmi vágányokon és azok vágánykapcsolatain bonyolódik le a menetrendszerű utasszállítás. Ezek a vágányok a metró vágányhálózatának legjobban igénybevett és leggyorsabban elhasználódó részei. Allagmegóvásuk gyakori ellenőrzést és gondos fenntartási munkát igényel.
Az üzemi vágányokon a szerelvények - kevés kivétellel - utasok nélkül közlekednek. Az üzemi vágányok csoportjába tartoznak az összekötő- és a fordítóvágányok.
Az összekötő vágányok kapcsolják össze a metró forgalmi vágányait a járműteleppel, az egyik metróvonalat a másikkal. Ezek harmadiksínes vágányok. A metrót a nagyvasúttal összekötő vágány harmadik sín nélküli iparvágány. Az összekötő vágányok forgalma kisebb, mint a forgalmi vágányoké, így élettartamuk hosszabb, fenntartási igényük kisebb azokénál. Az összekötő vágányok között kitüntetett szerepük van a járműtelepet a forgalmi vágánnyal összekötőknek, mivel ezeknek a vágányoknak nagy biztonsággal kell lehetővé tenni a vonatok forgalomba állítását, vagy onnan való kivételét.
A végállomási fordítóvágányok a vonatok menetirány-váltására szolgálnak. Vágánykapcsolataik kialakítása a vonatkövetési időköz szempontjából akkor kedvező, ha azok az állomások után (pl.: Déli pu.) helyezkednek el. A végállomás előtti fordítóvágány-kapcsolat (Örs vezér tér) a követési időköz szempontjából kedvezőtlen. Előbbi esetben a vonatok ezeken a vágánykapcsolatokon utasok nélkül, utóbbi esetben utasokkal közlekednek.
A járműtelepi vágányok külön figyelmet érdemelnek. Ennek oka, hogy a metró jármű- és fenntartási telepe a vasútüzem és az ipari üzem sajátos elegye, s ezt jól tükrözi a telep vágányhálózata is, amely harmadiksínes üzemi és harmadiksín nélküli iparvágányokból áll.
A harmadiksínes üzemi vágányok csoportját a zárttéri tároló-karbantartó vágányok és a hozzájuk kapcsolódó vágánylírák alkotják. A vágánylírákhoz csatlakoznak a járműtelepet a forgalmi vágányokkal összekötő harmadiksínes vágányok is. A lírán és az összekötővágányokon a vonatok biztosítóberendezéssel vezérelt jelzőüzemre közlekednek. A váltók központi állításúak, az eljegesedés ellen elektromos fűtőberendezéssel védettek.
A zártterű karbantartók, javítók, tárolók vágányai líravágányokhoz csatlakoznak. Ezeken a vágányokon a járművek mozgatási módja az ott folyó munkavégzéstől függ. - A Fehér úti járműtelepen a járműtárolást és -karbantartást egy épületben (a kocsiszínben) végzik. A vonatmozgatás a kocsiszínben lengőkábeles rendszerű, a kocsiszínnel egybeépült kétvágányú, daruzott javítócsarnokban pedig tolatójárművel végezhető.
A Kőér utcai járműtelepen a vonatokat erre a célra készült épületben tárolják. A tároló-vágányok harmadiksínesek. A járműkarbantartó csarnokban a vonatmozgatás - a munkavégzés indokai szerint - lengőkábeles, vagy tolatójárművel végezhető. A járműtepeli harmadiksínes vágányok a sűrű vonatmozgás és a feszültség alatt álló harmadiksín miatt védőkerítéssel vannak elválasztva a telep többi részétől.
Próbavágányokra minden járműtelepen szükség van, mivel a járművek üzemképességét karbantartás után, vagy egyéb okokból üzemszerű mozgással ellenőrízni kell. A próbapályára való ki- és behaladást is jelzőüzem vezérli. A próbapálya is harmadiksínes vágány. A próbavágányok hossza a Fehér úti járműtelepen 1145 m, a Kőér utcain 1092 m.
A harmadik sín nélküli iparvágányok a telep javító-karbantartó üzemeinek, raktárainak, tárolóhelyeinek kiszolgálására épültek. Kitérőik helyszíni kéziszállításúak, semmiben sem különböznek bármely ipartelep vágányaitól. Az iparvágány-hálózathoz csatlakozik a járműtelepet a MÁV-al összekötő vágány is.

A harmadik sín hagyományos értelemben véve nem pályatartozék. Pályaszerkezethez (vasúti sínhez) hasonlósága és a pályához kötöttsége miatt a budapesti metrónál a pályaépítés, pályafenntartás szakterületére került. Ismerkedjünk meg szerkezeti felépítésével és feladatával.
A villamos energia járműhöz való hozzávezetése a munkavezeték, vvisszavezetésére a vasúti vágány szolgál. A munkavezeték lehet a pálya felett kifeszített felső vezeték, vagy a vágány közelében elhelyezett harmadik sín. A munkavezeték harmadik sín formájú kialakítása a metrónál két szempontból előnyös. Egyik: az alagút kisebb méretűre építhető, s ez építésköltség megtakarítással jár, másik: a harmadik sín szerkezetéből eredően, fenntartási munkát alig igényel. A budapesti metrónál alkalmazott harmadik sín anyaga alacsony széntartalmú ötvözetlen acél. Széntartalma 0,04%; fajlagos tömege 58,8 kg/m; fajlagos ellenállása 0,16 ohm/m/mm2; keresztmetszete 7.500 mm2.
A harmadik sín attól függően, hogy a jármű áramszedő szerkezete (saruja) mely irányból érinti, lehet alsó, felső, vagy oldalsó tapintású. Budapesten egyszerűsége miatt a felsőtapintású rendszer épült meg és tökéletesen bevált, mivel egyszerű elemekből áll, nem igényel bonyolult alakú tartó és szigetelő szerkezeteket.
A harmadik sín a hőmérsékletváltozás hatására hosszirányban elmozdulhat. Ezért a mechanikailag egy darabot alkotó célszerű hossz alagútban 80-100 m; felszínen 35-40 m. Egy-egy előbbi hosszúságú sínszálat a sínhossz közepén, az erre a célra készített sínvándorlást gátló alátámasztó szerkezettel mereven rögzíteni kell. A sín a többi szigetelő alátámasztáson rögzítés nélkül fekszik s így a hőmérsékletváltozás hatására szabadon elmozdulhat. A sínvégek között legfeljebb 30 mm-es hézag lehet. A sínvégek a villamos vezetés folyamatossá tétele érdekében rugalmas kapcsolattal (kábelekkel) vannak összekötve. Ügyelni kell arra, hogy hézaggal illeszkedő sínvégek felső síkjánál (sín fejeknél) lépcsők ne keletkezzenek, mert ezek a 70-80 km/h sebességgel haladó járművek áramszedő saruira kedvezőtlenek.
A harmadik sínt a véletlen érintésből eredő balesetek elkerülésére, továbbá a téli időjárás kedvezőtlen hatásai miatt minden olyan helyen, ahol indokolt, védőburokkal kell ellátni. Erre a célra az önkioltó műanyagokból készült védőburkolatok a legmegfelelőbbek.
A 2-es vonalon a védőburkolatok acéllemezből készültek. Ezeket a kedvezőtlen tapasztalatok miatt az 1970-es évek közepétől az állomásokon műanyagból készült védőburkolatok váltották fel. A fehér úti járműtelep vágánylíráján azonban még 1999-ben is megtalálhatók voltak az acéllemezből készült burkolatok. A 3-as vonalon már csak műanyag védőburkolatokat szereltek fel.
A budapesti metrónál a harmadik sín általában a vágány menetirány szerinti baloldalán, állomásokon mindig a peronszegény alatt fekszik. A harmadik sín a vágánytengelytől 1380 mm-re, korona szintje a vágány sínkorona szintje felett 155 mm-re helyezkedik el. Az utóbbi méret betartása a vágányok javításakor (pl.: lekötések cseréjekor) fokozottan ügyelni kell azért, hogy a harmadik sín és a motorkocsi áramszedéjének kapcsolata ne változzon.
Kitérőknél, alagúti műtárgyak bejáratainál (vagy egyéb okok miatt) a harmadik sínt mechanikailag meg kell szakítani. A megszakítási helyeken a harmadik sín végeit a járművek áramszedő saruinak zavartalan le- és felfutása érdekében lejtősre kell kialakítani. A harmadik sín mechanikus megszakításai rendeltetésük szerint két csoportra oszthatók. Ezek:

• a tápszakaszok határai,
• egyéb okok (kitérők, műtárgy bejáratok stb.)

A kétféle megszakítás hossza és kialakítása - rendeltetésből eredően - különböző.
Az áramellátási tápszakasz-határ céljára készített megszakítás rendeltetése az, hogy két villamosan egymástól függetleníteni kívánt tápszakaszt biztonságodan elválasszon (elszigeteljen) egymástól. (Felsővezeték esetén ezt a feladatot a szakasz-szigetelő látja el). Ilyen esetben a harmadik sín két lejtős síncégének olyan távolságban kell lenni egymástól, hogy azokat az egy motorkocsi két forgóvázán elhelyezett, egymással összekötött két áramszedő saru egyidejűleg ne érinthesse. Ez a távolság a budapesti metrónál 13,5 - 20 m között van. A harmadik sín -megszakítás ilyen mértékű és célú kialakítását - amely az állomások menetirány szerinti bejárati végeinél, továbbá a járműtelepi vágánylírák és a csarnokbejáratok között helyezkedik el - a szakmai zsargon "áthidalhatatlan légszakasz"-nak nevezi.
A kitérőknél a harmadik sínt azért kell megszakítani, mert egyébként a vonat a kitérőn nem tudna áthaladni. Alagúti műtárgyak be- és kijáratánál a személyközlekedés megkönnyítése érdekében kell a harmadik sínt megszakítani. Ezek a megszakítások azonban nem lehetnek hosszabbak, mint amelyet a motorkocsi két, villamosan összekötött áramszedője kellő biztonsággal átfed. A budapesti metrónál ez a vávolság legfeljebb 8 m lehet. Ezeket a megszakításokat, mivel egy áramellátási tápszakaszhoz tartoznak, kábellel össze kell kötni.
Ha az egy tápszakaszt képező harmadik sín megszakításának hossza meghaladja a 8 m-t, de a harmadik sín nek a vontatás miatt folyamatosnak kell maradni, akkor azt ezen a szakaszon a szemben lévő oldalra kell áthelyezni. Ilyen esetben a vágány két oldala mellett fekvő harmadik sínek egymással párhuzamos végeit - a le- és felfutáskor fellépő ívhúzás elkerülése miatt - legalább 2-2 m-es átfedéssel kell megépíteni. Az ilymódon áthelyezett harmadik síneket egymással kábelekkel össze kell kötni.
A központi állítású váltóknál ügyelni kell arra, hogy a ejtős sínvég a váltóhajtóművet 80 cm-nél jobban ne közelítse meg, mert a sínvég a váltóhajtómű karbantartását, javítását, esetenként cseréjét akadályozza, vagy balesetveszélyessé teszi.
A harmadik sínek villamos tápszakaszainak kiosztását a forgalom-lebonyolítás vágánykapcsolatokból eredő lehetőségei, a vasúti biztosítóberendezés adottságai és a vontatási áramellátás hálózatkép-kialakítási heletőségei határozzák meg. Ez a harmadik sín tervezésekor az érintett szakágakkal gondos egyeztetést kíván. Ez az egyeztetés a két budapesti metróvónal tervezésekor sok esetben elmaradt.
A vasúti pálya és harmadik sín tervezésekor néhány gyakorlati dologra is ügyelni kell:

• A harmadik sínre és a furósínekre különböző kábelekkel kell csatlakozni. Ez a síngerincre csavaros kötéssel történik. A csatlakozások helyét ajánlatos köszörüléssel vagy marással előkészíteni. A szakszerűen elkészített kábelcsatlakozással sok üzemzavar kerülhető el.
• Az állomásperonok mindkét végén lépcsőt vagy hágcsót kell készíteni a pályára való lejutás céljára. A harmadik sínt ezeken a helyeken védőburokkal kell ellátni. A 2-es vonalon ezeket a lejáratokat utólag kellett elkészíteni.
• Vágánykapcsolatos állomásokon a peron végétől a kitérőkig megközelíthető utat kell kiépíteni, amelyen a kitőrők gyalogosan, balesetveszély nélkül megközelíthetők. Ezek a működő vonalakon csak hellyel-közzel készültek el.
• A kitérők környékét az egyéb tér- vagy alagútvilágítástól függetlenül működtethető világítással kell ellátni azért, hogy a rendszeres éjszakai karbantartáshoz szükséges fény mindenkor rendelkezésre álljon.

A harmadik sín témakörének ismertetésekor említést kell tenni a 3-as vonalon az állomásbejáratok előtti 13,5 m-es "áthidalhatatlan légszakaszok" 8,5 m-re való csökkentéséről. Erra az átalakításra egyrészt a vonalon felszerelt automatikus vonatvezető rendszer (AVR), másrészt a "Ganz vonat" miatt került sor.