Dit systeem gebruikt 2 railstaven voor zowel de wielen als voor de spanning. De ene is de + rail de andere de - rail. De locomotieven krijgen de spanning via hun wielen die op de rails staan. Om van rijrichting te veranderen dient de de polariteit op de rails omgewisseld te worden (+ rail wordt - rail en omgekeerd).
In de beginjaren van het tweerail gelijkstroomsysteem waren er wel problemen met de stroomtoevoer. De rails waren in de beginperiode van messing gemaakt en dit materiaal heeft de neiging om een film te maken die de stroom slecht geleid. Daarom stond het tweerailsysteem in de beginjaren nogal in een slecht daglicht. Tegenwoordig zijn de rails gemaakt uit een andere legering en zijn deze nadelen verdwenen. Een goede tweerail gelijkstroommotor draait gelijkmatiger dan een wisselstroommotor, dus gelijkstroomlocs rijden gewoonweg beter dan wisselstroomlocomotieven (bij gelijke technische uitvoering natuurlijk).
Bij een keerlus met het tweerailsysteem komen de plus en de min bij elkaar en geven een kortsluiting. De assen van locs en wagons dienen geisoleerd te zijn om kortsluiting te voorkomen.
| Pro | Contra |
| wissels en sporen kunnen heel natuurgetrouw gelegd worden | wordt meer beschouwd als hobbymateriaal, dus breekbaarder en fijner afgewerkt |
| locomotieven rijden beter | Probleem bij keerlussen |
| Wielen kunnen met kleine flenzen gemaakt worden | De rails moeten zuiver blijven, dus liefst op een tafel en niet op de grond |
| Beschikbaar bij de meeste fabrikanten |
Dit systeem gebruikt naast de 2 railsstaven voor de wielen nog een derde rail (midden). De middenrail is nu de + rail de buitenste railstaven de - rail. De locomotieven zijn uitgerust met een sleepcontact, die stroom afneemt van de middenrail.
Om van rijrichting te veranderen wordt er een spanningspiek doorgezonden, een relais in de loc laat de trein dan in de andere richting rijden.
De vroegere metalen rails kan bezwaarlijk modelrails noemen. De huidige rails zijn al beter. Het drierailsysteem is eerder gericht op de speelgoedmarkt omdat de rails gemakkelijk uit elkaar te halen zijn en bijvoorbeeld in de huiskamer op de grond gelegd kunnen worden en 's avonds terug in de verpakking gedaan worden. De stroompunten boven de rails moeten komen om het sleepcontact geen kortsluiting te laten maken met de rails.
| Pro | Contra |
| redelijke stroomtoevoer zonder rails te reinigen omdat het sleepcontact de stroompunten proper houdt door er over te slepen | |
| Makkelijk bij keerlussen | Beschikbaar bij slechts enkele fabrikanten |
