北京西郊近山地区有少数残丘，岩质以震旦纪硅质灰岩和中生代砂页岩为主，城区则以页岩为主。基岩除个别地段外，埋藏均较深，并向东倾俯。接近城区逐渐被粘性土所间隔，层次增多，表层地下水蕴藏丰富。地铁线路全部为浅埋，采用明挖法施工，大部分地段采用敞口放坡明挖降水施工，局部地段以工字钢桩护壁。

隧道均采用整体式钢筋混凝土矩形框架结构。区间为双跨。 渡线、岔线和折返线采用单跨或多跨。 车站有四跨或双跨侧式站台车站和三跨岛式站台车站（见彩图）。隧道通风采用纵向机械送排风方式，每个车站和区间均有通风设备及风亭。第一期车站大多采用均匀送风方式，部分车站和第二期的全部车站均采用端部贴附射流送风方式。车站用荧光灯照明，区间用白炽灯照明。给水系统由自设的地下水井供水，并以城市自来水作为备用水源。排水由道床中央的排水沟流入排水站，再抽送至城市排水系统。