- Ligne de contact simple, ou suspendue de façon plus élaborée: Caténaire.
Ce dispositif est le plus répandu. Il autorise des tensions de caténaire élevées (jusqu'à 25 000 V — et même 50 000 V aux USA pour une ligne dédiée au transport du charbon) ce qui permet de transmettre une puissance importante en limitant la section du fil conducteur et en augmentant l'espacement entre sous-stations d'alimentation.
La pose d'un fil d'alimentation (feeder) parallèle à la caténaire et présentant une tension de - 25 000 V par rapport au sol, permet de doubler la puissance transmise sur une distance donnée, en portant la tension de transport du courant à 50 000 V tout en restant compatible avec le matériel 25 kV. (technique dite du « 2 x 25 000 »).
Le captage du courant s'effectue par un pantographe muni d'un archet. La distance entre le fil de contact et le plan de roulement doit être aussi constante que possible, particulièrement à grande vitesse. La construction de la caténaire, faite d'un fil de contact soutenu par un fil porteur via des pendules de longueurs variables, permet d'obtenir une horizontalité presque parfaite du fil de contact. Les trains à grande vitesse, d'autre part, sont équipés de pantographes à double suspension.
Néanmoins, le frottement de l'archet sur le fil de contact génère une onde qui se propage de part et d'autre du point de contact. Pour une tension normale du fil de contact, cette onde se propage à moins de 500 km/h. Si le TGV atteint cette vitesse, le pantographe rattrape l'onde (c'est le phénomène de Mach). Il peut entraîner l'arrachement des caténaires et la destruction du pantographe. C'est l'une des causes à la limitation de vitesse des trains de type TGV. Pour éviter ce phénomène, il faut augmenter la tension du fil, ce qui augmente la vitesse de propagation de l'onde. Mais il est évident que cela pose le problème de la résistance mécanique de la caténaire. Un compromis doit être trouvé entre la bonne tenue mécanique de la caténaire et sa bonne conductivité électrique (pour limiter les pertes par effet Joule).
Pour les lignes dont le trafic est modéré et les vitesses peu élevées, on ne monte pas de suspension caténaire, et un « fil simple régularisé » est suffisant.
Les lignes de contact aériennes sont utilisés aussi pour des véhicules routiers: les trolleybus, moins connus en France que dans d'autres pays. Du fait de l'absence de rail, la ligne aérienne doit être doublée. Le captage s'effectue alors avec une paire de perches, qui permettent par ailleurs au véhicule une liberté latérale de circulation de plusieurs mètres, afin de s'insérer dans le trafic urbain sans difficulté. Notons également l'usage de ligne de contact pour un autre véhicule routier: le tramway sur pneus, muni selon les modèles d'un pantographe (mode guidé exclusif), ou de perches de trolley (mode guidé ou non selon les sections de ligne).
