Tín hiệu đường sắt, thiết bị được thiết kế để thông báo cho các đội điều hành tàu về các điều kiện của đường đua phía trước và chuyển tiếp các hướng dẫn về tốc độ và các vấn đề khác. Các tín hiệu sớm nhất là cờ và đèn chỉ ra rằng đường đua đã rõ ràng. Tín hiệu semaphore, với ba chỉ dẫn về điểm dừng, hung, tiến hành thận trọng, và tất cả rõ ràng, đã được giới thiệu vào những năm 1840. Các tín hiệu lồng vào nhau, để ngăn chặn tất cả rõ ràng cho một tuyến đường khi giải phóng mặt bằng đã được đưa ra cho một tuyến đường xung đột, đã được giới thiệu ở Pháp và Anh vào những năm 1850. Chúng được cải tiến thành hệ thống khối, theo đó khoảng cách giữa các chuyến tàu liên tục được ghi lại. Sự ra đời của năng lượng điện mang lại sự tự động hóa ngày càng tăng để truyền tín hiệu. Trong khối tự động hiện đại báo hiệu trục của một đoàn tàu đi vào một đoạn đường ray mà một đoàn tàu khác đang chạy một đoạn ngắn theo dõi đặc biệt khiến các tín hiệu nguy hiểm lóe lên trong cabin của đầu máy. Điều khiển tàu tự động, được giới thiệu trong các hoạt động tốc độ cao ở Nhật Bản và các nơi khác, tiến thêm một bước; nếu tín hiệu hạn chế không được kỹ sư chú ý, hệ thống phanh sẽ tự động được áp dụng. Bước cuối cùng, hoàn toàn tự động, vận hành tàu không có thuyền viên, là khả thi về mặt công nghệ vào những năm 1960 và được sử dụng ở một vài nơi, đặc biệt là trong các hoạt động khai thác mỏ và công nghiệp. Trên một số hệ thống tàu điện ngầm, bao gồm một số khu vực của Tàu điện ngầm Luân Đôn, chỉ cần một thuyền viên, để vận hành các cửa tự động.
