En la constitució de l'ATM van participar la Generalitat de Catalunya, l'Ajuntament de Barcelona i l'EMT (Entitat Metropolitana del Transport), de comú acord amb l'Administració General de l'Estat, amb el propòsit explícit, recollit en els documents fundacionals, que s'hi anessin incorporant progressivament, de manera voluntària, la resta d'administracions titulars de serveis de transport públic de la regió metropolitana, mitjançant la cessió de les seves competències en matèria de transport a través de convenis. Les funcions principals que l'ATM s'atribuïa per organitzar un sistema integrat capaç de potenciar el transport col·lectiu eren les següents:
1. Planificació d'infraestructures de transport en un horitzó temporal de deu anys i específicament l'elaboració dels instruments de planificació per a la coordinació del sistema metropolità de transports públics col·lectius. Així mateix, l'elaboració i el seguiment dels programes d'inversió corresponents i d'una proposta de nou conveni de finançament d'infraestructura entre l'Administració General de l'Estat i la Generalitat de Catalunya.

2. Establiment de les relacions amb els operadors de transport col·lectiu. En aquestes relacions s'incloïen el seguiment dels convenis i contractes-programa amb l'EMT, Ferrocarrils de la Generalitat i les diferents empreses privades i públiques de transport; l'elaboració de nous contractes-programa, i l'elaboració de propostes de concertació amb RENFE relatives a la integració dels serveis de Rodalies en el sistema metropolità de transports públics col·lectius.
3. Elaboració de les propostes de convenis de finançament amb les diferents administracions públiques responsables del finançament de transport públic i definició de les aportacions de recursos pressupostaris al sistema a partir de gener de 1998.
4. Ordenació tarifària mitjançant la definició d'un nou model de sistema de tarifes, estudi i desenvolupament de la implantació i exercici mancomunat de les potestats sobre tarifes pròpies de les administracions titulars del transport col·lectiu.
5. Creació d'una imatge corporativa única, tot respectant les imatges particulars de les diferents administracions i operadors del transport, i realització de campanyes de comunicació amb l'objectiu de promoure la utilització del sistema entre la població.

Òrgans de govern
Els òrgans de govern de l'ATM, segons l'acord de creació, eren el Consell d'Administració, el president i el director general. En el primer s'atorgava un 51% de representació a la Generalitat de Catalunya, la qual també designava el president. Les administracions locals -Ajuntament de Barcelona, Entitat Metropolitana del Transport i els ajuntaments que s'hi anessin incorporant- disposarien del 49%, que en el moment de la fundació es distribuïa en un 25% a l'Ajuntament de Barcelona i un 24% a l'EMT. Pel que fa a l'Administració General de l'Estat, la seva presència en el Consell d'Administració de l'ATM s'articulava a través de dos observadors permanents.
Finalment, en vinculació amb el Consell d'Administració, s'establia la creació d'una Ponència d'Usuaris, d'una Ponència Tècnica d'Operadors i d'una comissió d'assessorament jurídic.
La Ponència d'Usuaris és l'òrgan de participació i consulta dels agents institucionals i socials en el funcionament del sistema de transport, i s'hi integren representants de les associacions de municipis -Federació Catalana de Municipis i Associació Catalana de Municipis-, els principals sindicats, les organitzacions empresarials i determinades associacions i col·lectius relacionats amb el transport.
Quant a la Ponència d'Operadors, reuneix els tres operadors públics -Ferrocarrils de la Generalitat, RENFE i Transports Metropolitans de Barcelona- i les empreses concessionàries dels serveis urbans i interurbans de transports. Totes dues ponències tenen el caràcter d'òrgans de participació i consulta dels respectius sectors en el funcionament del sistema de transport col·lectiu.

La xarxa i els seus operadors
La xarxa de transport que l'ATM regula inclou les Rodalies de RENFE, els Ferrocarrils de la Generalitat, TMB (Transports Metropolitans de Barcelona: metro i autobús), el servei de taxi, la xarxa d'autobusos de l'Entitat Metropolitana del Transport i altres empreses d'autobusos del seu àmbit geogràfic d'actuació.
Del conjunt d'operadors que hi són presents, la major quota de mercat correspon a Transports Metropolitans de Barcelona, seguit de RENFE. Segons xifres corresponents a 1999, TMB servia el 67,3% de tots els viatgers de l'àrea, mentre que la facturació de l'empresa cobria el 53,9% del total. RENFE, per la seva banda, va donar servei al 12,4% del total de viatgers, i la seva facturació representava el 20,7%. Els següents llocs corresponien a Ferrocarrils de la Generalitat (7,8% del total de viatgers i 10% de la facturació), les empreses d'autobusos alienes a l'EMT (6,5% de viatgers, 8,4% de facturació) i, finalment, les línies d'autobusos de l'EMT (6% de viatgers, 7% de facturació).
Lògicament, en l'aglomeració central -que inclou, juntament amb la ciutat de Barcelona, els nou municipis veïns de Santa Coloma, Badalona i Sant Adrià, a l'est; i l'Hospitalet, Esplugues, Sant Joan Despí, Cornellà, Sant Just i Sant Feliu, a l'oest- la participació de TMB creix fins a situar-se entorn de les tres quartes parts del total, tant en viatgers (78,6%) com en facturació (72,1%). Ferrocarrils de la Generalitat serveix el 7,1% del total de viatgers i realitza el 7,2% de la facturació, mentre que els autobusos de l'EMT sumen el 7% dels viatgers i el 9,4% de la facturació; RENFE el 6,1% i el 9,3%, respectivament, i altres empreses d'autobusos l'1,2% i el 2%.

Pla Director d'Infraestructures
Entre les fites més destacades de l'AMT en els seus primers cinc anys de funcionament hi ha l'elaboració i l'aprovació del Pla Director d'Infraestructures (PDI) i la integració tarifària.
El PDI preveu inversions de més de 6.000 milions d'euros fins a l'any 2010 per construir 120 nous quilòmetres de xarxa ferroviària, de metro i de tramvia, que donarà servei a uns 800.000 viatgers cada dia. Entre els projectes més destacats previstos per aquest pla hi ha la línia 9 del metro i una nova línia ferroviària Sarrià-Castelldefels; la prolongació de la línia del Baix Llobregat des de la plaça d'Espanya fins a enllaçar amb la línia del Vallès a Gràcia o Provença; els tramvies del Baix Llobregat i de l'àrea del Fòrum 2004, i prolongacions de diverses de les línies actuals del metro i dels Ferrocarrils de la Generalitat a Terrassa i Sabadell.

Integració tarifària
Quant a la integració tarifària, s'ha anat aplicant progressivament a partir de l'últim any. L'àrea geogràfica que cobreix la xarxa gestionada per l'AMT, composta com s'ha dit per la regió metropolitana més algunes comarques circumdants, s'ha dividit geogràficament en sis corones. Les cinc corones exteriors, que cobreixen fins a les àrees del Vendrell, Igualada, Manresa, Vic i Maçanet de la Selva, se situen de forma concèntrica al voltant de la primera, formada pels divuit municipis de l'Entitat Metropolitana del Transport, i es defineixen en funció de la distància quilomètrica.

Cada corona es divideix en sectors, establerts segons els diferents corredors de trànsit, tenint en compte de no dividir les àrees d'influència de les capitals i les polaritats comarcals.
Quant a les relacions amb els principals operadors del transport, és a dir, RENFE, Ferrocarrils de la Generalitat i Transports Metropolitans de Barcelona, es regulen per contractes-programa, que estableixen el finançament del dèficit ocasionat pel funcionament de les xarxes de transport respectives, és a dir, la diferència entre les facturacions i les despeses generades pel servei.
En el primer cas, el finançament de la xarxa de rodalies prové de l'Estat en un 100%. Pel que fa a Ferrocarrils de la Generalitat, el corresponent contracte-programa estableix la distribució del seu finançament entre l'Administració General de l'Estat i la Generalitat. Transports Municipals de Barcelona, finalment, obté el seu finançament a parts iguals de l'Administració General de l'Estat, la Generalitat i les administracions locals (Ajuntament de Barcelona i Entitat Metropolitana del Transport).
El model d'organització del transport es basa en la identificació de tres grans apartats o nivells, les característiques bàsiques dels quals es corresponen amb elements i funcions assenyalats en el projecte ISOTOPE de la Unió Europea, la normativa sobre transport públic en les grans ciutats.
En primer lloc hi ha el nivell estratègic, que correspon a les decisions polítiques quant a la planificació de les polítiques generals de la mobilitat, i en especial de les xarxes de transport i de les polítiques tarifàries.

El nivell tàctic inclou les decisions encaminades a efectuar la gestió en el dia a dia de la xarxa, per respondre a les necessitats canviants produïdes pel dinamisme de les zones urbanes.
En el pla inferior d'aquest esquema se situa el nivell operatiu, és a dir, el relatiu a la producció, a les operacions concretes de transport en els diferents trams de la xarxa, que són les percebudes directament pels usuaris.
El model actual de la regió metropolitana de Barcelona està en període evolutiu a partir de la constitució de l'ATM. El desenvolupament possible i ideal del model original aplicat a Barcelona i la seva àrea metropolitana és que les institucions, a través de l'ATM, s'ocupin del nivell estratègic; que el nivell tàctic l'ocupi una gran empresa pública que faci la gestió global de totes les xarxes del territori, i que el nivell operatiu l'ofereixin una o diverses empreses de transport.
En aquest model, l'empresa que s'ocupi del nivell tàctic, o gestor de la xarxa, ha d'operar (en el tercer nivell) com a responsable de toda la xarxa de metro i, al menys, de les línies d'una cotxera d'autobusos.