ATC系统包括以下三个子系统：

列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP）：由地面设备、车载设备组成，监督列车在安全速度下运行，确保列车一旦超过规定速度，立即施行制动。

列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS）：由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控。

列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO）：由车载设备和地面设备组成，是控制列车自动运行的设备。在ATP系统的保护下，ATO根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。

三个子系统通过信息交换网络形成闭环，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体，并由此构成一个高效综合自动化系统。

ATC系统可按闭塞布点、机车信号传输方式、设备所处地域三种分类方式进行分类：

按闭塞布点方式分类：可分为固定闭塞、移动闭塞两种类型。

1、固定闭塞以固定的路面闭塞分区为单位，追踪列车间的安全间隔，可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）；

2、移动闭塞可以控制同一条铁路上多列列车的安全间隔时间，使后续列车根据与先行列车之间的距离和进路条件，自动设定运行速度的基于通信，有效防止列车追尾事故的发生，是保障铁路行车安全的重要信号控制系统。

移动闭塞是闭塞技术的发展方向，正在发展完善之中，在我国城市轨交系统中已有应用，如武汉轻轨一期、广州地铁3号线、北京地铁10号线等。

按机车信号传输方式分类：可分为连续式和点式。

按各系统设备所处地域分类：可分为控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统和车场子系统。