Las unidades múltiples son de tres tipos motrices principales: La unidad de tren múltiple fue concebida por Frank Julian Sprague y aplicada y probada por primera vez en el South Side Elevated Railroad (que hoy en día forma parte del Chicago «L») en 1897.
El automotor admite múltiples tipos de composición, ya que puede acoplar otros automotores, coches remolque e incluso vagones de mercancías.
Una unidad de tren es un conjunto indeformable de vehículos encabezados por uno o varios vehículos motores, denominados como «coche motor», y por un número variable de remolques, que pueden ser intermedios o pilotos, mientras que un automotor se encuentra formado por un único coche motor, al que pueden agregarse, de manera «deformable», más coches (motores y/o remolques) para aumentar la capacidad del tren.
Por el contrario, sí son automotores las series 590, 595 y 596, dado que a los vehículos motores se les pueden (o podían en el caso de las serie 590 y 595, ya desaparecidas) acoplar más coches de manera «deformable».
Puede haber trenes autopropulsados con múltiples variantes en su composición, entre las cuales se destacan, por su especial relevancia, las siguientes: Prácticamente todo el material rodante de los transportes metropolitanos, como los utilizados en los sistemas del metro, son trenes de unidades múltiples, por lo general eléctricos.
Los coches remolcados situados en el extremo opuesto al coche motor disponen de una cabina piloto, permitiendo que el tren pueda circular en ambos sentidos sin impedimentos de ninguna clase.