Alimentation électrique
La modèles de trains électriques sont traditionnellement alimentés en courant continu à 12V, mais depuis 2000 environ on assiste à la généralisation des systèmes de commande "digital", du courant continu haché à haute fréquence. Avant 1950 le courant alternatif était habituel, sans doute à cause du faible coût de production - par un simple transformateur.
Dans la mesure où la fabrication n'isolait pas les deux roues d'un même essieu, l'alimentation se faisait d'abord sur le principe du troisième rail. Si la voie y perdait en réalisme, en revanche il était possible de créer des circuits en 8 sans avoir à jongler avec des inversions de tension, ce que ne permet en aucun cas l'alimentation à deux rails seulement. Un grand circuit à l'échelle O, alimenté par un troisième rail latéral, est encore fonctionnel dans les locaux de l'AFAC, Gare de l'Est.
Par souci de réalisme, le troisième rail a d'abord été "estompé" en le transformant en un alignement de plots seulement visible dans les traverses. La marque Märklin a conservé ce système mais le deux rails s'est généralisé.
Depuis le développement de l'électronique grand public dans les années 80, il est possible de piloter son réseau par un système à commande numérique. Celui-ci utilise des transmissions électrique à haute fréquence et des décodeurs sur les véhicules moteurs. Ainsi, deux fils d'alimentation suffisent pour assurer la commande de tout un circuit.
Lors de l'apparition systèmes tout public, courant 2000, beaucoup de marques ont lancé leur système "digital". Depuis, on a assisté à une concentration pour ne plus conserver que les formats DCC (soutenu par la NMRA, fédération de modélisme américaine) et Motorola. Lors de la création d'un réseau, on conseille maintenant cet équipement à la place du transformateur conventionnel:
- possibilité d'avoir plusieurs locomotives sur la même voie, commandées indépendamment ;
- capacités de ralenti et d'effet d'inertie ;
- commande d'accessoires embarqués: éclairage du convoi, fumigène ;
- sonorisation réaliste des locomotives, proportionnelle à la vitesse ;
- supervision par un ordinateur, en l'interfaçant simplement avec la centrale.
On reproche à ce système son coût, toujours plus élevé que celui d'un transformateur, ainsi que l'obligation de modifier les modèles anciens pour leur ajouter un décodeur.
Coté matériel roulant, les locomotives sont mues par un moteur électrique qui utilise le courant de traction fourni par les rails, plus exceptionnellement par le fil suspendu d'une caténaire. Il est également fréquent de trouver une reproduction des fanaux (les phares) des locomotives. De manière plus exceptionnelle, le courant d'alimentation électrique est utilisé pour animer un fumigène à chauffage électrique qui permet de simuler les émissions de vapeur d'une reproduction de locomotive à vapeur ou de commander réellement le mouvement des pantographes.
Les wagons ou les voitures peuvent aussi utiliser l'alimentation par les rails pour réaliser leur éclairage intérieur ou des feux de fin de convoi. Le développement de systèmes à alimentation permanente autorise ces effets sans imposer de gros circuits complémentaires.
Reproduction de l'environnement
Les modélistes sont souvent passionnés par la reproduction de l'environnement immédiat des trains et des voies ferrées. Cela a mené certains à réaliser des réseaux modèles qui mettent en œuvre des reproductions de maisons ou de particularités géographiques qui vont parfois bien au delà de la seule construction d'un ouvrage d'art ou du bâtiment d'une gare ou d'un modèle de signalisation qui sera utilisé directement par le train.
Certains réseaux sont même constitués principalement par l'environnement réaliste dans lequel évolue un petit nombre de trains. On rencontre ainsi les évocations d'un embranchement particulier (un morceau de voie de desserte industrielle par exemple) qui est une maquette d'environnement dans lequel le train n'a plus le rôle principal. Cet aspect est parfois appelé modélisme d'atmosphère, référence aux ambiances qui se dégagent des scènes réalisées. Ce genre de réseau, ou de diorama, est en vogue actuellement.
A l'inverse, on citera le réseau "spaghetti" où le rail tient le rôle principal au travers d'un enchevêtrement de voies visant à utiliser tout l'espace disponible. Les installations condensées facilitent le jeu et l'exploitation, au détriment du réalisme. Les amateurs de ce genre de réseau sont souvent des débutants ou bien ceux qui s'intéressent au matériel roulant.
Construction de matériel
Des modélistes construisent eux même leur matériel, que ce soit en montant des kits ou en réalisation intégrale. Les matériaux de base sont souvent le laiton, la résine et la carte plastique. Les kits sont en général produits par les artisans (voir plus bas) diffusant des modèles originaux en petite série souvent vendus par souscription.
Il est aussi possible de modifier du matériel du commerce. Soit légèrement, soit en profondeur. Il est alors possible d'obtenir des version rares ou inédites. Cette activité, largement promue (parfois de manière caricaturale) par les revues de modélisme ferroviaire, s'appelle le superdétaillage.
