Derzeit existieren in Europa 14 verschiedene Zugsteuerungssysteme. Um einen reibungslosen Bahnverkehr ohne langwierigen Lokwechsel auch über die Grenzen hinweg ermöglichen zu können, ist ein einheitliches Zugsteuerungssystem notwendig. Aus diesem Grund wurde das European Train Control System (kurz ETCS) entwickelt, das in mehreren Stufen zur Anwendung kommt. Die Unterinntalbahn wird mit ETCS Level 2 ausgerüstet.

Ein wesentlicher Nachteil bei der herkömmlichen Zugsicherung mit ortsfesten Signalen besteht darin, dass nur Geschwindigkeiten bis zu 160 km/h gefahren werden können. Ein maßgeblicher Vorteil von ETCS Level 2 liegt darin, dass der Lokführer die Fahrerlaubnis nicht mehr von Lichtsignalen ablesen muss, sondern die aktuell höchstzulässige Geschwindigkeit direkt in den Führerstand übertragen bekommt und somit durch das Zugsicherungssystem keine Einschränkung der Geschwindigkeit gegeben ist.

Die Neubaustrecke wird, wie bei der herkömmlichen Sicherungstechnik, in Abschnitte (Blöcke) geteilt. Ein Zug darf in den nächsten Abschnitt nur dann einfahren, wenn dieser nicht von einem anderen Zug belegt ist. Zur Ortsbestimmung des Zuges werden auf der Strecke elektronische Bauteile (Eurobalisen) am Gleis montiert.

Die Datenübertragung zwischen den Stellwerken und dem Zug erfolgt über Funk mittels GSM-R, wobei die Aufbereitung der Daten vom Stellwerk in einer ETCS-Streckenzentrale (Radio Block Centre) erfolgt.

Für die Unterinntalbahn werden vier neue elektronische Stellwerke errichtet, welche sowohl die Neubaustrecke als auch die Bestandsstrecke steuern. Diese elektronischen Stellwerke werden in die Betriebsführungszentrale Innsbruck eingebunden und von dort aus ferngesteuert.