ATC系統包括以下三個子系統：
列車自動防護子系統（Automatic Train Protection，簡稱ATP）：由地面設備、車載設備組成，監督列車在安全速度下運行，確保列車壹旦超過規定速度，立即施行制動。
列車自動監控系統（Automatic Train Supervision，簡稱ATS）：由控制中心、車站、車場以及車載設備組成。ATS系統在ATP系統的支持下完成對列車運行的自動監控。
列車自動運行系統（Automatic Train Operation，簡稱ATO）：由車載設備和地面設備組成，是控制列車自動運行的設備。在ATP系統的保護下，ATO根據ATS的指令實現列車運行的自動駕駛、速度的自動調整、列車車門控制。
三個子系統通過信息交換網絡形成閉環，集行車指揮、運行調整以及列車駕駛自動化等功能為壹體，並由此構成壹個高效綜合自動化系統。
ATC系統可按閉塞布點、機車信號傳輸方式、設備所處地域三種分類方式進行分類：
按閉塞布點方式分類：可分為固定閉塞、移動閉塞兩種類型。
1、固定閉塞以固定的路面閉塞分區為單位，追蹤列車間的安全間隔，可分為速度碼模式（臺階式）和目標距離碼模式（曲線式）；
2、移動閉塞可以控制同壹條鐵路上多列列車的安全間隔時間，使後續列車根據與先行列車之間的距離和進路條件，自動設定運行速度的基於通信，有效防止列車追尾事故的發生，是保障鐵路行車安全的重要信號控制系統。
移動閉塞是閉塞技術的發展方向，正在發展完善之中，在我國城市軌交系統中已有應用，如武漢輕軌壹期、廣州地鐵3號線、北京地鐵10號線等。
按機車信號傳輸方式分類：可分為連續式和點式。
按各系統設備所處地域分類：可分為控制中心子系統、車站及軌旁子系統、車載設備子系統和車場子系統。