Comme la majeure partie de Haïfa est édifiée le long des pentes du Mont Carmel, la ligne de métro souterrain qui monte et descend la montagne sur sa face nord doit affronter une déclivité importante, la différence d’altitude entre les deux stations terminales étant de 274 mètres sur un trajet relativement court de 1800 mètres, soit une pente moyenne de 15%.
Pour surmonter ce relief difficile, le métro a été conçu comme une sorte de funiculaire souterrain : les wagons sont mus par un câble d’acier, les rames et les stations sont penchées, des escaliers sont situés aussi bien dans chaque rame que sur le long des quais. Comme la déclivité varie légèrement pendant le trajet (minimale : 8 degrés, maximale : 17 degrés par rapport à l'horizontale), le plancher de chaque rame n’est jamais tout à fait à l’horizontale mais tend au contraire à pencher légèrement vers l’avant ou vers l’arrière de la pente.
Avec seulement quatre voitures, six stations et une seule ligne – un tunnel de 1800 mètres -, le Carmelit est l’un des plus petits réseaux de métro au monde. Ces quatre voitures sont réparties en deux trains de deux voitures chacun, et roulent – comme la plupart des funiculaires – sur une voie unique munie d’une courte section à double voie afin de permettre les croisements.
Bien que le Carmelit soit une très modeste ligne de métro, ce n’est pas le plus petit réseau du monde puisque le Tünel d’Istanbul s’étend sur seulement deux stations et 573 mètres. Cependant, Istanbul s’est récemment doté d’un nouveau réseau de métro plus grand mais distinct du Tünel. Pour cette raison, le Carmelit de Haïfa est donc parfois mentionné comme étant le plus petit réseau de métro du monde.