Program ini pada awalnya dihasilkan dengan model aksi animasi tinggal di Shepperton Studios di Inggeris. Penggunaan model bergerak terlihat pada waktu konsep program sebagai kaedah berkesan untuk menghidupkan cerita. Lokomotif dan kenderaan lain dikendalikan melalui radio, sedangkan manusia dan haiwan adalah tokoh statik. Stop-motion kadang-kadang digunakan untuk contoh di mana watak manusia atau haiwan akan pindah. Tangan-ditarik animasi digunakan di Siri 3 untuk mencipta lebah.

Pada konsep acara pada tahun 1983, aksi animasi model hidup tidak akan memberikan lip sync, tetapi menunjukkan co-pencipta Britt Allcroft dan model pengarah David Mitton tidak melihat ini sebagai sebuah hambatan. Sekitar 20 tahun kemudian Namun, dengan kemajuan teknologi, menunjukkan melihat pengenalan CGI oleh anak syarikat HIT Entertainment Animation HOT. Pada awalnya ini digunakan untuk menghasilkan asap dan kesan yang lain, namun kemudian, HIT (pemilik baru dari Thomas ) mengumumkan maksud untuk memperkenalkan siri penuh-CGI pada tahun 2009. Dengan Seri 12, CGI oleh Nitrogen Studios digunakan untuk menghidupkan wajah watak 'dan untuk membuat orang dan haiwan mobile dalam cerita. Seri berikut melihat peralihan untuk animasi CGI penuh.