電氣化鐵道供電原理復雜多樣，主要分為直接供電、BT供電、AT供電、同軸電纜和直供加回流線供電方式。其中，京滬、滬杭、浙贛等線路采用直供加回流線方式，具有防干擾效果好、施工維修方便等優點。直接供電方式中，牽引變電所直接向接觸網供電，回流經鋼軌和大地返回牽引變電所，雖成本較低，但電磁場干擾嚴重，現已較少使用。BT供電方式通過吸流變壓器和回流線，有效減輕了接觸網對通信線路的干擾，但存在勵磁電流、半段效應等問題，實際應用中防護效果不佳。AT供電方式通過自耦變壓器，提高了供電電壓，減少了電壓損失和電能損失，且防護效果好，適合高速大功率電力機車運行。同軸電纜供電方式通過埋設的電力電纜，減少電磁干擾，但成本較高，很少使用。直供加回流線供電方式在接觸網外增設回流線，減少電磁干擾，施工簡單，維修方便，適用于大秦線等電氣化鐵道。牽引變電所向接觸網供電有單邊和雙邊兩種方式。單邊供電適用于多數國家，但在事故情況下，可實行越區供電，以提高供電靈活性和可靠性。在復線區段，同一供電臂的上、下行接觸網可通過開關裝置實現并聯供電，降低線路阻抗，提高電壓水平。不同相位的接觸網間設置電分相裝置，以減少對電力系統的不平衡影響，便于靈活供電和檢修。