รถไฟเหาะเป็น ยาน พาหนะที่ประกอบด้วยตู้โดยสารสองตู้ ขึ้นไปที่เชื่อมต่อกันด้วย ข้อต่อพิเศษซึ่งใช้ขนส่งผู้โดยสารไปตาม รางของ รถไฟเหาะโดยทั่วไปแล้ว รถไฟเหาะจะมีระบบความปลอดภัยหลายอย่าง รวมถึงชุดล้อและอุปกรณ์ยึดตรึงแบบพิเศษ ยานพาหนะที่ใช้ขนส่งผู้โดยสารเรียกว่า "ขบวน" เพราะตู้โดยสารเชื่อมต่อกันเป็นโซ่และวิ่งตามกันไปตามราง เหมือนกับรถไฟ ตู้โดยสารแต่ละตู้มีดีไซน์แตกต่างกันไป และสามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ตั้งแต่หนึ่งคนถึงแปดคนหรือมากกว่านั้น

รถไฟเหาะหลายแห่งมีขบวนรถมากกว่าหนึ่งขบวน และบางครั้งก็มีหลายขบวนวิ่งพร้อมกัน โดยเฉลี่ยแล้ว รถไฟเหาะจะมีขบวนรถสองขบวนในเวลาเดียวกัน ขบวนหนึ่งใช้สำหรับรับและส่งผู้โดยสาร ในขณะที่อีกขบวนวิ่งไปตามเส้นทาง

รถไฟเหาะมีล้อที่วิ่งอยู่บนราง (ล้อวิ่ง) ด้านข้างของราง (ล้อเสียดทานหรือล้อนำทาง) และใต้ราง (ล้อหยุด ล้อเสียดทาน ล้อช่วยยก หรือล้อล็อคใต้ราง) ล้อเหล่านี้ทั้งหมดช่วยล็อครถไฟไว้กับรางและป้องกันไม่ให้ตกราง ล้อเสียดทานสามารถติดตั้งไว้ด้านนอกหรือด้านในของรางก็ได้ ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต (ล้อที่ติดตั้งด้านนอกพบได้บ่อยกว่า) บางครั้งล้ออาจอยู่ระหว่างตู้โดยสาร รวมถึงอยู่ด้านหน้าหรือด้านหลังของขบวนรถไฟทั้งหมดด้วย

รถไฟเหาะยังมีอุปกรณ์ยึดตรึงผู้โดยสารไว้กับที่นั่ง โดยมีอุปกรณ์ยึดตรึงหลักๆ สองประเภท ได้แก่ เข็มขัดนิรภัยแบบคาดตัก และเข็มขัดนิรภัยแบบคาดไหล่ อุปกรณ์ยึดตรึงเหล่านี้มักใช้กลไกการล็อกสองชุดเพื่อความปลอดภัย ชุดหนึ่งอยู่ด้านหนึ่งและอีกชุดอยู่ด้านหนึ่ง หากชุดหนึ่งล้มเหลว อุปกรณ์ก็จะยังคงล็อกอยู่ได้ด้วยอีกชุดหนึ่ง รถไฟเหาะสมัยใหม่ส่วนใหญ่ยังมีเข็มขัดนิรภัยแบบคาดตักซึ่งสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยเสริมได้อีกด้วย

ราวสำหรับตักพบเห็นครั้งแรกในปี 1907 ในเครื่องเล่นDrop the DipของConey Island ^{[ 1 ]}ราวสำหรับตักประกอบด้วยแท่งบุผ้าที่ติดตั้งกับพื้นหรือด้านข้างของรถไฟ ซึ่งจะแกว่งไปด้านหลังหรือด้านข้างเข้าหาตักของผู้โดยสาร ราวเหล่านี้มักพบได้ในรถไฟเหาะตีลังกาที่ไม่มีการตีลังการถไฟเหาะตีลังกาแบบตีลังกาบางประเภท เช่น รถไฟเหาะที่สร้างโดยAnton SchwarzkopfและRocky Mountain Constructionสามารถใช้งานได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องใช้ราวสำหรับไหล่ ราวสำหรับตัก เช่นราวแบบสั่นช่วยให้ผู้โดยสารรู้สึกถึงการเคลื่อนไหวในรถไฟเหาะได้มากกว่าราวสำหรับไหล่

เข็มขัดนิรภัยแบบคล้องไหล่ประกอบด้วยแท่งบุผ้ารูปตัว U ที่ติดตั้งอยู่ด้านบนของแต่ละที่นั่ง ซึ่งจะแกว่งลงมาคล้องกับตัวผู้โดยสาร รถไฟเหาะตีลังกาส่วนใหญ่จะมีเข็มขัดนิรภัยแบบนี้ นอกจากนี้ รถไฟเหาะตีลังกา แบบกลับหัวแบบไร้พื้น แบบดิ่งลงและ แบบ บินได้ เกือบทั้งหมด ก็ใช้เข็มขัดนิรภัยแบบนี้เช่นกัน เนื่องจากเป็นการยากที่จะติดตั้งเข็มขัดนิรภัยแบบคล้องตักกับขบวนรถประเภทที่เครื่องเล่นเหล่านี้ใช้ ข้อเสียอย่างหนึ่งของเข็มขัดนิรภัยแบบคล้องไหล่คือ อาจทำให้ผู้โดยสารรู้สึกไม่สบายตัวเนื่องจากศีรษะกระแทกกับด้านข้างของเข็มขัดนิรภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถไฟเหาะตีลังกาที่หวาดเสียว บางเครื่องเล่นที่มีเข็มขัดนิรภัยแบบคล้องไหล่ เช่นMaverickที่Cedar Pointกำหนดให้ผู้โดยสารต้องถอดต่างหูออกก่อนขึ้นเล่น

มีรถไฟเหาะบางแห่งที่ยังคงเปิดให้บริการอยู่โดยไม่มีระบบยึดเหนี่ยวใดๆ รถไฟเหาะRollo Coasterที่ สวนสนุก Idlewild และ Soakzoneเป็นตัวอย่างที่ดีในเรื่องนี้ ก่อนเหตุการณ์ในปี 2016 ซึ่งทำให้ต้องมีการติดตั้งราวกันตกและเข็มขัดนิรภัยให้กับขบวนรถไฟ เช่นเดียวกับรถไฟเหาะ Nickelodeon Streakที่Pleasure Beach Resortที่เปิดให้บริการโดยไม่มีระบบยึดเหนี่ยวใดๆ จนถึงต้นปี 2006 แม้ว่าจะมีการติดตั้งเข็มขัดนิรภัยในฤดูกาลปี 2007 ก็ตาม