센다이 공항철도의 유일한 노선으로, 도호쿠 본선 일부와 합쳐 '센다이 공항 액세스선(仙台空港アクセス線)'을 이룬다. 실제 운행형태도 센다이 공항 액세스선을 운행계통으로 하여 JR 히가시니혼의 센다이역까지 운행하며, 차량 또한 JR 히가시니혼의 차량과 센다이 공항철도의 차량이 함께 들어온다. 야마가타현에서는 추후 이 노선을 야마가타역까지 직결운행할 것을 구상중이다. JR패스 전국판으로는 이 노선을 이용할 수 없으나 JR 동일본 패스(도호쿠 지역)으로는 이용 가능하다. 센다이 공항역의 개찰구 옆의 역무실에서 동일본패스의 교환이 가능하다. 단, 전국권 패스의 교환과 동일본패스의 현장구입은 안되니 참고할 것.
2011년 3월 11일 도호쿠 대지진으로 이 노선은 괴멸에 가까운 피해를 입었다. 운행 재개에는 1달이 걸려, 4월 2일에 나토리-센다이 공항간 영업을 재개하였다. 그 후 센다이 공항 액세스선으로써 영업이 완전히 재개된 날은 10월 1일이었다.