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La Metropolitana di Barcellona, inaugurata nel 1924, con i suoi 146 km di percorso, 288 treni, 12 linee, 191 stazioni, 461 milioni di passeggeri/anno (2023), è quinta per estensione in Europa, dopo Londra, Madrid, Parigi e Berlino.
L'indice di utilizzo delle 12 linee (milioni di pax/anno/km) va da un massimo di 5,8 della linea L5 ad un minimo di 0,4 delle linee L9/L10 Nord.
La caratteristica principale della Metropolitana di Barcellona è quella di essere gestita da 2 società diverse: TMB (Transports Metropolitans de Barcelona), per le 8 linee più prettamente centrali, e FGC (Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya), per le restanti 4 più periferiche.
Le linee TMB sono fondamentalmente quelle storiche, nativamente sotterranee: la linea L1 (1926) e la linea L5 (1959), con percorso trasversale (chiamate inizialmente El Transversal ed El Tranversal Alt rispettivamente), e la linea L3 (1924), con percorso perpendicolare (chiamata inizialmente El Gran Metropolitano), che sono tra l'altro anche le più frequentate.
Le linee FGC sono ancora più antiche, nativamente superficiali ed interrate solo successivamente: fondamentalmente la linea L6 (1863) e la linea L8 (1912) (chiamate tutt'ora El Ferrocarril) ed integrate nella rete di FGC solo nel 1979 e nel 1996 in quelle della Metropolitana di Barcellona (inizialmente denominate con il suffisso U o S e poi con L, per unificare la nomenclatura con quelle delle linee TMB).
Essendo Barcellona una città con un disegno urbanistico molto regolare è stato possibile implementare negli anni una rete concettualmente logica.
La sua mappa topologica (relativa solo alle prime 5 linee ed ai soli loro nodi di interscambio) evidenzia con una certa chiarezza la configurazione ortogonale delle linee.
Le 3 linee trasversali, la linea L1 (1926), la linea L5 (1959) e la linea L2 (1995), costruite ad una distanza di circa 35 anni l'una dall'altra, servono a canalizzare la domanda di traffico nelle direzione nord est-sud ovest e viceversa, evidentemente crescente negli anni.
Le 2 linee perpendicolari a forma di U, la linea L3 (1924) e la linea L4 (1972), costruite ad una distanza di circa 50 anni l'una dall'altra, servono a canalizzare la domanda di traffico dalla collina verso il mare e viceversa, evidentemente minore rispetto all'altra NE-SO.
Ovviamente tutte le linee, indipendentemente dalla loro provenienza o destinazione, non possono non convergere nei 3 nodi centrali più prossimi a Plaça Catalunya.
Analoghi concetti hanno guidato i progettisti del piano NXB (Nova Xarxa de Bus) relativo alla rete bus (che essendo di superficie è stato più semplice realizzare rispetto a quella sotterranea), attuato in varie fasi dal 2012 al 2018, nel quale oltre le linee ortogonali sono state previste anche linee diagonali.
Altra caratteristica peculiare della rete è lo scartamento non omogeneo, essendo stato adottato quello internazionale (1435 mm) su tutte le linee, tranne che sulla linea L1, a scartamento iberico (1668 mm) e con tensione di alimentazione 1500 VDC piuttosto che 1200.
Il motivo di queste caratteristiche prettamente ferroviarie è dovuto al fatto che nel 1926 la linea è stata costruita come passante sotterraneo fra le varie stazioni allora esistenti della rete catalana (a scartamento largo) e tutt'ora corre parallela all'attuale passante ferroviario fra le stazioni di Universitàt e Fabra i Puig, con una stazione condivisa in Plaça Catalunya.
Lo scartamento largo consente inoltre di avere dei convogli con sagoma maggiore, il che comporta un aumento della loro capacità di trasporto passeggeri di circa il 16%.
Le banchine sono lunghe 90/95 metri, e ciò permette di accogliere treni lunghi fino a 5 carrozze; solo la linea L7 ha le banchine da 60 metri che impongono l'utilizzo di convogli con al massimo 3 elementi.
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