Signaler er forskellige både i den måde, hvorpå de viser aspekter, og i den måde, hvorpå de er monteret i forhold til sporet.
Mekaniske signalerRediger
De ældste former for signaler viser deres forskellige indikationer ved, at en del af signalet bevæges fysisk. De tidligste typer bestod af en tavle, der enten blev vendt med forsiden opad og var fuldt synlig for lokomotivføreren, eller som blev drejet væk, så den var praktisk talt usynlig. Disse signaler havde to eller højst tre positioner.
Semaphore-signaler blev udviklet i Frankrig i slutningen af det 18. århundrede, før de senere blev overtaget af jernbanerne. Den første jernbanesemafore blev opsat af Charles Hutton Gregory på London and Croydon Railway (senere Brighton) ved New Cross Gate i det sydøstlige London i 1841. Den lignede i sin form de optiske telegrafer, som dengang blev erstattet af den elektriske telegraf på landjorden. Gregorys installation blev inspiceret og godkendt af generalmajor Charles Pasley til handelsrådet. Pasley havde opfundet et system til optisk telegrafi ved hjælp af semaforer i 1822 til det britiske militær og synes at have foreslået Gregory at anvende semaforen til jernbanesignalering. Semaforen blev derefter hurtigt indført som et fast signal næsten overalt. Der blev undertiden anvendt skivesignaler som dem, der blev fremstillet af Hall Signal Company, men semaforer kunne aflæses på langt større afstande. Opfindelsen af det elektriske lys, som kunne gøres lysere end olielamper og dermed synlig både om natten og om dagen, førte i begyndelsen af det 20. århundrede til udviklingen af positionslyssignaler og farvelysignaler, som efterhånden erstattede semaforerne. Nogle få er stadig i moderne drift i Det Forenede Kongerige.
Mekaniske signaler kan betjenes manuelt, forbundet med et håndtag i et signalhus, af elektriske motorer eller hydraulisk. Signalerne er konstrueret til at være fejlsikre, således at hvis strømmen går tabt eller en forbindelsesled er brudt, vil armen bevæge sig ved tyngdekraften til den vandrette position.
I USA, blev semaforer anvendt som togordresignaler med det formål at angive for lokomotivførerne, om de skulle stoppe for at modtage en telegraferet ordre, og også som blot en form for blokmelding.
FarvelysesignalerRediger
Tyske jernbanesignaler viser aspekt Hp0 (Stop)
Indførelsen af elektriske pærer gjorde det muligt at fremstille farvelysesignaler, der var lyse nok til at kunne ses i dagslys, fra 1904.
Signalhovedet er den del af et farvelysesignal, der viser aspekterne. For at vise et større antal indikationer kan et enkelt signal have flere signalhoveder. Nogle systemer anvendte et enkelt hoved koblet med hjælpelys til at ændre det grundlæggende aspekt.
Farvelysignaler findes i to former. Den mest udbredte form er typen med flere enheder, med separate lys og linser for hver farve, på samme måde som et trafiklys. Der findes normalt hætter og afskærmninger for at skærme lysene for sollys, som kan forårsage falske indikationer.
Søgelysesignaler var indtil for nylig den mest anvendte signaltype i USA, selv om de er blevet mindre populære på grund af hærværk. I disse anvendes en enkelt glødepære i hvert hoved, og enten en vekselstrøms- eller jævnstrømsrelæmekanisme bruges til at flytte en farvet skue (eller “roundel”) foran lampen. På denne måde returnerer tyngdekraften (fail safe) den røde rondel ind i lampens optiske bane. Denne mekanisme ligner i realiteten meget det farvelys-signal, der indgår i et elektrisk drevet semafor-signal, bortset fra at udeladelsen af semafor-armen gør det muligt at miniaturisere rondellerne og indkapsle dem i et vejrbestandigt hus. Søglyssignaler, der blev anvendt i stor udstrækning i USA fra anden verdenskrig og fremefter, har den ulempe, at de har bevægelige dele, som man bevidst kan manipulere med. Dette havde ført til, at de blev mindre almindelige i løbet af de sidste femten til tyve år, da hærværk begyndte at gøre dem sårbare over for falske indikationer.
I nogle andre lande, som f.eks. på de italienske jernbaner (FS) fra Regolamento Segnali, er de dog stadig standardfarvelysesignaler, om end nye installationer er som skitseret nedenfor.
For nylig er man begyndt at anvende klynger af lysdioder i stedet for glødelamper, reflektorer og linser. Disse bruger mindre strøm og har en påstået levetid på ti år, men det er måske ikke nødvendigvis tilfældet i virkeligheden.
Bereglerne for driften dikterer generelt, at et mørkt signal skal fortolkes således, at det giver den mest restriktive indikation, det kan vise (generelt “stop” eller “stop og fortsæt”). Mange farvelysanlæg har kredsløb til at registrere sådanne fejl i lamper eller mekanisme.
PositionslyssignalerRediger
Et positionslyssignal er et signal, hvor lysenes position, snarere end deres farve, bestemmer betydningen. Aspektet består udelukkende af et mønster af oplyste lys, som alle har samme farve. I mange lande anvendes små positionslyssignaler som rangeringssignaler, mens hovedsignalerne er af farvelysform. Også mange sporvejssystemer (som f.eks. metroen i Wolverhampton) anvender positionslyssignaler.
FarvepositionssignalerRediger
Et system, der kombinerer aspekter af farve- og positionssystemerne, blev udviklet på Baltimore and Ohio Railroad (B&O) i 1920 og blev patenteret af L.F. Loree og F.P. Patenall. Det ligner positionslyssystemet, men det centrale lys er fjernet, og de resulterende lygtepar er farvet i overensstemmelse med den vinkel, de danner: grønt for det lodrette par, gult for det højre diagonale par og rødt for det vandrette par. Der kan tilføjes et ekstra par, farvet “månehvid”, på den anden diagonal til begrænsning af indikationer. Hastighedssignalering angives ikke ved hjælp af yderligere signalhoveder, men ved hjælp af et system af hvide eller gule “orbital”-lys, der er placeret i en af seks positioner over og under hovedhovedet. Positionen over eller under angiver den aktuelle hastighed, mens positionen fra venstre til højre angiver hastigheden ved det næste signal (fuld, middel eller langsom i begge tilfælde). Dværgsignaler har de samme aspekter som signaler i fuld størrelse. En af de fordele, der hævdes for systemet, er, at udbrændte pærer giver aspekter, der entydigt kan fortolkes som enten den tilsigtede indikation (for hovedhovedet) eller som en mere restriktiv indikation (for kredsløbene – hvis kun det centrale hoved er tændt, er indikationen enten langsom eller restriktiv).
Farvepositionslys (CPL) blev første gang installeret som pilot på Staten Island Railway i New York City, der på det tidspunkt var et B&O-datterselskab; de blev også anvendt på Chicago and Alton Railroad, da sidstnævnte var under B&O-kontrol, samt på B&O selv. Med B&O’s forsvinden i CSX er de gradvist blevet erstattet med NORAC-farvelysesignaler.