Podstawowym elementem nawierzchni są szyny. Zadaniem szyn jest umożliwienie toczenia sią kół pojazdów i nadawanie im kierunku biegu oraz przekazywanie nacisków kół na podkłady pośrednio przez podkładki szynowe. Szyny są przymocowywane do podkładów za pomocą złączek przytwierdzających, którymi są: podkładki szynowe, wkręty lub haki, śruby stopowe, łapki i pierścienie sprężyste. Oprócz złączek przytwierdzających są również złączki szynowe, tj. łubki, śruby łubkowe i pierścienie sprężyste, których zadaniem jest połączenie szyn ze sobą. Przy nowszych typach nawierzchni stosowane są podkładki zakładane między stopkę szyny a podkładkę szynową w celu zwiększenia oporów tarcia.
Podkłady ułożone w ustalonych odstępach poprzecznie do osi toru przejmują naciski kół na szyny, przekazywane za pośrednictwem podkładek i przytwierdzeń szynowych, przenoszą te naciski na warstwę podsypki, a ponadto zapewniają prawidłowe szerokości toru. Zamiast podkładów mogą być stosowane inne elementy podparcia szyn, np. płyty betonowe. Szyny przytwierdzone do podkładów za pomocą złączek stanowią przęsła torowe, które następnie są układane na podsypce.
Podsypka ma za zadanie: uzyskanie wymaganego położenia toru w planie i profilu, przejęcie nacisków kół pojazdów z podkładów z przekazaniem ich na torowisko, szybkie odprowadzenie wód opadowych oraz przeciwdziałanie przesunięciom podłużnym i poprzecznym toru.
Do nawierzchni kolejowej zalicza się także elementy dodatkowe stosowane w szczególnych przypadkach, jak prowadnice w łukach o małych promieniach, przyrządy wyrównawcze na mostach, oprórki przeciwpełzne itp. Do nawierzchni zalicza się także rozjazdy i skrzyżowania torów.