카시마 임해철도의 노선 중 하나로, 이바라키현 미토시의 미토역과 카시마시의 카시마 사커스타디움역을 잇는다. 1985년 일본철도건설공단 건설선(키타카시마선)을 계승하여 개업하였다. 대체로 오아라이역까지는 미토 시내와 교외의 분위기를 풍기지만, 그 바깥으로 나가면 주변은 휑하다.

운행은 종점인 카시마 사커스타디움역에서 JR 히가시니혼 카시마선의 카시마진구역까지 직결운행하는 형태로 한다. 2001년부터는 모든 열차가 1인 승무를 실시중이다. 당시 국철재건과 특정지방교통선 때문에 전국 웬만한 철도들은 다 건설 중지 상태였지만, 이 노선과 우치코선, 그리고 세이칸 터널은 예외였다. 2002년 월드컵 때 카시마 사커스타디움 방면으로 임시 열차를 편성 운행했던 전력도 있다.

PASMO나 Suica는 오아라이카시마선 내에서는 아예 사용 불가. JR 구간인 카시마진구역~카시마 사커스타디움역 구간에서만 이용할 수 있다. 주의하자.

걸즈 앤 판처 극장판 상영으로 한국에 해당 작품이 많이 알려졌는데, 이 작품의 배경이 이 노선 위에 있다. 아예 대 놓고 해당 역에서 성우 목소리로 안내를 하는 판이니....