岐阜市・各務原市間を結ぶ通勤・通学路線で、全線で東海旅客鉄道（JR東海）高山本線と並走している。岐阜側では名古屋本線、新鵜沼側では犬山線と接続し、名古屋方面との連絡も担う。竹鼻線・羽島線とともに名鉄としては数少ない岐阜県内のみで完結する路線となっている。
各務原市内には航空自衛隊岐阜基地があるが、太平洋戦争までは陸軍各務原飛行場などが置かれ、軍事路線として基地の引き込み線も設置されていた。
なお、『鉄道要覧』による起点は名鉄岐阜駅だが、列車運行および旅客案内、列車番号の設定においては、新鵜沼駅から名鉄岐阜駅へ向かう列車が下り、逆方向が上りとなっている。
歴史.
各務原線の前身は各務原鉄道（各鉄）である。
運行形態.
パターンダイヤの変遷.
以下、特記なき場合は平日昼間帯のダイヤパターンについて解説する。
昇圧・直通開始後.
過去の列車種別.
パターンダイヤ上の列車種別や停車駅などは#パターンダイヤの変遷も参照のこと。
ミュースカイ・快速特急・特急（全車特別車）.
特急（一般特急）・高速.
快速急行.
急行.
準急.
犬山線以外との直通運転.
広見線.
広見線との直通は犬山駅を境に上り・下りの向きが変わるため、同駅を境に列車番号が変更された。
小牧線.
田神線.
美濃町線の新岐阜駅乗り入れを目的に建設されたこともあり、田神線の列車は開業から廃線まで一貫して各務原線に乗り入れていた。
利用状況.
標準状態
標準状態（ひょうじゅんじょうたい）とは、物理学、化学や工学などの分野で、測定する平衡状態に依存する熱力学的な状態量を比較するときに基準とする状態である。標準状態をどのように設定するかは完全に人為的なものであり、理論的な裏付けはないが、歴史的には人間の自然認識に立脚する。
一般的には気体の標準状態のことを指すことが多く、圧力と温度を指定することで示される。科学の分野により、また学会、国際規格団体によって、その定義は様々であり混乱が見られる。このため、日本熱測定学会は統一した値として、地球の大気の標準的な圧力である標準大気圧（ = ）を用いるべきであると主張し啓蒙活動を展開している。
標準圧力.