mini|Raumfüllende Modelleisenbahn mit Zweischienen-Zweileitergleisen in Nenngröße H0 („Spur H0“, Maßstab 1:87), 2010 mini|Tischeisenbahn mit Märklin–Punktkontaktgleisen, ebenfalls Nenngröße H0, auf Noch-Fertiggelände, 2007 mini|Große Parkeisenbahn (Spurweite 184 mm, Maßstab 1:7,8) mit Personenbeförderung; Swiss Vapeur Parc Le Bouveret Wallis, CH mini|Märklin-Maxi-Gartenbahn in Nenngröße 1 („Spur 1“, Maßstab 1:32), 2016
Eine Modelleisenbahn ist die verkleinerte (Maßstab kleiner als Eins) Nachbildung von Teilen einer „großen“ Eisenbahn. Dabei werden bevorzugte Maßstäbe angewendet. Mit fortschreitender Verkleinerung handelt es sich um eine Parkeisenbahn, um eine Gartenbahn, um eine einen oder mehrere Räume füllende Modelleisenbahn, um eine Bahn im Tischformat und um eine Bahn im Koffernoch.de: Modellbahn im Aktenkoffer. Nachgebildet werden außer den Gleisen und Fahrzeugen oft auch Gebäude (z. B. Bahnhofsgebäude), Personen, andere Fahrzeuge (z. B. Autos) und Landschaften.
Typisch ist, dass die Lokomotiven durch einen eingebauten Antrieb selbst fahren können. Die Steuerung erfolgt manuell, halbautomatisch über ein Bedienpult oder vollautomatisch (Relais, Elektronik, Computer).
Allgemeiner Überblick mini|Einfache Märklin-Dampflok, Nenngröße H0, Spur H0, 2008 mini|Filigrane Fleischmann-Dampflok, Nenngröße H0, Spur H0, 2008
Das Größenverhältnis zwischen Modell und Vorbild (beispielsweise 1:87) wird als Maßstab bezeichnet, wobei gängigen Maßstäben jeweils ein Buchstabenkürzel Buchstaben-/Ziffernkürzel zugeordnet wird (0, H0, TT, N, Z etc., Reihenfolge gemäß fortschreitender Verkleinerung).
Für Kinder angebotene Modelleisenbahnen ähneln einer „großen“ Eisenbahn weniger als die für Erwachsene gedachten. Letztere, die auf eine relativ hohe Detailtreue gegenüber „großen“ Eisenbahnen achten und diese oft durch intensiven Eigenbau erhöhen, bezeichnen sich selbst als Modelleisenbahner und auch nur ihre Modelle als Modelleisenbahnen, während jene robusten Modelle für Kinder als Spielzeugeisenbahnen gelten.
Modelleisenbahner Modelleisenbahner sind keine homogene Gruppe. Während viele den Schwerpunkt auf den Betrieb ihrer Modellbahnen legen, widmen sich andere nur dem Sammeln von Lokomotiven, Waggons oder Zubehör (die oft auch nur die Eisenbahngeschichte eines bestimmten Zeitraumes (Epoche) nachbilden oder auch nur von einem bestimmten Hersteller stammen) oder nur dem Umbau und/oder Selbstbau von Fahrzeugen. Auch die Ansprüche daran, wie weit ihre Anlagen und Fahrzeuge ein Vorbild nachbilden, unterscheiden sich vielfach deutlich.
Aufgrund der Komplexität und Ausdehnung des Gesamtsystems Eisenbahn wird bei der Nachbildung im Modell meist eine thematische Eingrenzung vorgenommen. Häufig ist das Thema eine Eisenbahngesellschaft, eine Eisenbahnstrecke, ein Bahnhof, eine Betriebsstelle, eine bestimmte Epoche, eine bestimmte Landschaft oder mehrere dieser Kriterien – bis hin zur Spezialisierung auf „Bahnhof xx im Jahre yy“ mit Lokomotiven und Wagen in der dem Vorbild entsprechenden Anzahl. Die typische „Spielbahn“ beschränkt sich dagegen gar nicht oder nur sehr grob – typisch ist so etwas wie „deutschsprachiger Teil Europas von 1950 bis heute“. Ebenfalls kann sich die Nachbildung auf die möglichst originaltreue Darstellung von Gebäuden, Gleisanlagen und/oder Fahrzeugen (z. B. als Diorama) beziehen, oder es kann der Schwerpunkt auf die Darstellung eines typischen Betriebsablaufs gelegt werden, etwa indem man einen Bahnhof nachbaut, wie es ihn gegeben haben könnte (der also kein reales Vorbild haben muss, aber den Bauvorschriften und anderen Vorgaben entspricht).
mini|Messing-Eigenbau-Dampflokomotive im Maßstab 1:45, Nenngröße 0, Spur 0, 2007 Die Lokomotiven, Wagen, Gleise, Gebäude, Personen, Autos, Bäume, Landschaft, Steuerung u. a. werden von kommerziellen Herstellern angeboten, von Modelleisenbahnern teilweise auch selbst gefertigt oder verändert und von ihnen in der Regel zu einer Modelleisenbahnanlage zusammengestellt und -gebaut. Es gibt aber auch Angebote für mehr oder weniger fertige Anlagen.
Der Sammlerwert der heutigen Modelleisenbahngegenstände steigt aufgrund hoher Auflagen, sinkender Sammlerzahlen und einer vielfach sehr guten Verfügbarkeit (zum Beispiel über Internetauktionshäuser) jedoch kaum noch. Wenige, vorwiegend ältere, wenig verbreitete Objekte und Bahnen in überdurchschnittlich gutem oder originalgetreu restauriertem Zustand erzielen jedoch immer noch hohe Preise.
Der Umbau oder Selbstbau von Modelleisenbahnloks, Waggons oder Zubehör hat weltweit an Stellenwert verloren, vorwiegend wegen des sehr großen Angebots an industriell hergestellten Produkten, aber auch infolge von Änderungen in der Berufsausübung, weg von den handwerklichen Berufen (Feinmechaniker, Elektroniker), hin zu Büro-Berufen. Hingegen sind der private Anlagenbau und der in Modelleisenbahnvereinen immer noch weit verbreitet.
Anlagenformen mini|Detailansicht der Modellbahnanlage im Märklin-Museum in Göppingen – gut erkennbar die Punktkontakte des von Märklin verwendeten Mittelleiters
Für ausgestaltete Modellbahnanlagen haben sich drei typische Formen etabliert, die mitunter auch kombiniert werden:
Bei den Anlagen unterscheidet man Anlagensysteme (komplette Anlagen auf einer oder mehreren Platten), die ein eigenständiges abgeschlossenes Thema nachbilden und autark ausgestellt und betrieben werden können, und Module mit genormten Schnittstellen oder Übergängen. Diese stellen einen begrenzten Teil oder Streckenabschnitt der Eisenbahn(-landschaft) dar. Sie können im Prinzip jederzeit frei miteinander verbunden werden. Besonders beliebt im Modulbau sind in den letzten Jahren Straßenbahn-Anlagen geworden.
Die einfachste und bekannteste besteht aus einer rechteckigen (Holz-)Platte, an deren Rand ein ein- oder mehrgleisiges Gleisoval entlangführt. Dabei definieren die Kurvenradien die nötige Breite der Platte und die Länge der Züge, die in den (meist geraden) Bahnhof passen sollen, die Länge der Platte. Da die Größe dieser Anlagen auffallend oft etwa 200 × 80 cm beträgt, taucht dafür vereinzelt die Bezeichnung Türblattanlage auf. Die weitere Ausgestaltung (aus Platzgründen fast komplett im Inneren des Kreises) folgt dabei nicht selten einem einheitlichen, wenig vorbildgerechten, aber spieltauglichen Muster: vorne ein weiteres Bahnhofsgleis, dahinter das Empfangsgebäude eines Bahnhofs. An einer Seite ein Lokschuppen oder eine Drehscheibe, ein weiteres Gleis führt als Ladegleis einer Firma irgendwo in die Anlagenmitte. In einer oder beiden hinteren Ecken befindet sich ein Berg mit Tunnel; der Raum dazwischen ist mit Häusern oftmals nicht zusammenpassender Baustile gefüllt.
Etwas seltener sind Anlagen, die in irgendeiner Form dem Wandverlauf im Raum folgen – also Anlagen in L-, U-, T-, E- oder noch komplexeren Formen. Dies ermöglicht oftmals selbst in verhältnismäßig engen Räumen auch die Unterbringung von Gegenden ohne Gebäude und – gerade in Wandecken – von sehr großen und dem Vorbild näheren Kurvenradien (eine realistische Kurve in H0 hätte einen Radius von mindestens 2 m). Zudem kann der Bahnhof komplett mit Stellwerken, einem oder mehreren Güterschuppen und vor allem langen Nutzlängen ausgestaltet werden, die ein Bahnbetriebswerk überhaupt erst rechtfertigen. Auch die Unterbringung eines zweiten Bahnhofs an einem anderen Raumende, um so realistischen Pendelverkehr oder Warentransporte nachzubilden, ist möglich. Dieser kann oft auch als Kopfbahnhof ausgebildet sein, wenn der Platz keine Kehrschleife dahinter zulässt oder die dabei nötigen Rangierbewegungen als zusätzlicher Spielspaß angesehen werden. Auch sind bei dieser Anlagenform sogenannte Schattenbahnhöfe verbreitet – einfache Abstellgruppen unter oder neben (dann auch als Fiddle-Yard bezeichnet) der Anlage, die über „den Weg ins Weite“ erreicht werden können, und so beim Betrieb mit sehr vielen Zügen verdeckte Abstellmöglichkeiten bieten.Große Anlagen dieser Form sind oft in Segmente unterteilt, die voneinander getrennt werden können. Sie werden meist hintereinander erbaut, damit bereits Teile der Anlage befahren/bespielt werden können, ohne dass diese vollständig fertiggestellt sein muss. Auch bieten sie den Vorteil, zu Wartungs- oder anderen Arbeiten, bei denen man das Segment an im eingebauten Zustand schlecht erreichbaren Positionen bearbeiten muss (zum Beispiel Verkabeln an der Unterseite), herausnehmen zu können. Der Segmentbau vereint somit viele Vorteile von festem und Modulaufbau.
Als Königsdisziplin der Modellbahn gelten modulare Anlagen. Hierbei werden zunächst nur relativ kleine, thematisch zusammenpassende Gruppen gebaut, die mit genormten Endstücken versehen sind und so beliebig miteinander verbunden werden können. Da diese Arten von Anlagen problemlos auf- und abgebaut werden können, ist der Platz ein wesentlich kleineres Problem. Bei solchen Anlagen kommt es nicht selten vor, dass komplette Bahnhöfe nur leicht verkürzt gebaut werden – manchmal mit Nutzlängen von 10 m und mehr. Zudem muss man beim Bau eines Moduls nicht jedes Thema, das man irgendwann einmal bauen will, auf einer Platte umsetzen und vorbildwidrig verdichten – man baut es eben auf ein anderes, unabhängiges Modul. Einer der bekanntesten überregionalen Vereine, die sich dem Modulbau verschrieben haben, ist der Freundeskreis Europäischer Modellbahner (FREMO).
Permanente Ausstellungsanlagen mini|Modelleisenbahnanlage in der Spur S im Spielzeugmuseum Nürnberg, 2022.
Die weltweit größte Modelleisenbahnanlage (Stand 2020) mit sehr detailreich und aufwendig gestalteten Landschaftsthemenbereichen ist das Miniatur-Wunderland in Hamburg. Es befindet sich in der Speicherstadt und ist eine Dauerausstellung über zwei Etagen mit mehr als 1040 Zügen. Die drittgrößte Modellbahnanlage, Loxx Miniatur Welten Berlin, befand sich im Einkaufszentrum Alexa am Berliner Alexanderplatz. Diese schloss zum 31. August 2017. Diese ehemals drittgrößte digital gesteuerte H0-Modellbahnanlage der Welt wurde im September 2017 abgebaut und ist seit Frühjahr 2018 in das Leeraner Miniaturland integriert.nwzonline.de Weitere Anlagen sind z. B. der mehr als 700 m² große, inzwischen abgebaute Deutschlandexpress in Gelsenkirchen und die Modellbundesbahn in Brakel. Die ehemals größte Modelleisenbahnanlage der Welt, Northlandz, befindet sich in Flemington/USA. Ihren „Titel“ verlor sie im Juli 2005, als der 2004 begonnene Abschnitt Skandinavien des Miniatur-Wunderlands fertiggestellt wurde.
Eisenbahnbetriebsfelder mini|Ausschnitt der Maquette de Lagny, Paris, 2015
Eine Besonderheit stellen Modelleisenbahnanlagen zu Ausbildungs-, Lehr- und Forschungszwecken dar. Diese sogenannten Eisenbahnbetriebsfelder oder Eisenbahnbetriebslabore dienen der Ausbildung von Eisenbahnern sowie der akademischen Forschung und Lehre. Dargestellt werden Abläufe im Eisenbahnbetrieb, insbesondere die Sicherung von Zugfahrten. Hierfür besitzen sie eine vorbildgerechte Signalisierung und Steuerung, teilweise auch vorbildgetreue Stellwerke. Die Anlagen werden nur zur Visualisierung der Zugfahrten zwischen den Betriebsstellen benutzt. Dazu wird versucht, das Fahrverhalten der Züge den realen Vorbildern anzugleichen.
Ausgestaltung mini|Typische Märklin-Spielanlage der 1960er-/1970er-Jahre ohne Ausgestaltung
Die einfachste Form der Ausgestaltung einer Modellbahn ist die sogenannte Gleiswüste – auf der nackten Holzplatte befinden sich ausschließlich Gleise, aber keinerlei Landschaft. Die nächste Stufe sind Landschaftserhebungen – die Landschaft ist niemals wirklich bretteben. Nun folgt eine feinere Ausgestaltung: Einschottern der Gleise (bei einer mehrgleisigen Strecke ist der Raum zwischen den Gleisen komplett geschottert), Hinzufügen von Straßen, Häusern und Grünflächen. Abschließend kann man das Ganze noch mit Autos und Lampen, Personen, mit Mülltonnen, einzelnen Pflanzen und Vielem mehr dekorieren. Dabei empfiehlt es sich, Kunststoffmodelle mit Farben nachzubehandeln, um den Plastikglanz loszuwerden.