京成成田空港線
運賃計算について
北総鉄道と京成電鉄の重複区間における運賃の取り扱い等は、2009年（平成21年）12月16日に運賃の上限認可申請が行われており、北総鉄道の従来の運賃体系に準じた運賃が申請され、また沿線自治体で、北総鉄道の運賃引き下げなどを求め、当路線の運賃上限認可申請とは別途、引き下げ運賃の認可を申請し、2010年（平成22年）2月19日に、それぞれの運賃が認可された。北総線各駅から成田湯川・空港第2ビル・成田空港の各駅へは当路線のキロ程と同額の運賃になっているが、実際には北総線と京成線の運賃を印旛日本医大駅を境としてそれぞれ別計算した上で、当路線のキロ程と同額になるように乗継割引を適用した金額という扱いになっている（北総・京成の連絡乗車券）。
なお、京成電鉄は北総鉄道との重複区間（京成高砂 - 印旛日本医大）の乗車券（普通乗車券・回数乗車券・定期乗車券など）は発売しない。北総鉄道との重複区間において有効な乗車券は、乗車できる事業者の限定が行われていない。即ち、北総乗車券でも本路線列車に乗車できる。
線内各駅から京成高砂駅を経由した京成電鉄の他路線各駅までの運賃は、京成高砂駅を境として、それぞれの運賃を別計算するものとなる。線内各駅から空港第2ビル駅を経由した京成電鉄の他路線各駅（京成成田駅方面）までの運賃は、成田空港線と本線の接続点 - 空港第2ビル駅までのキロ数（空港第2ビル駅より片道0.5km）と本線の加算運賃を含めずに空港第2ビル駅で区切って計算する。この経路の連絡定期券は京成電鉄・北総鉄道でのみ発売する（他事業者では発売しない）。また、京成高砂駅以西の各駅と空港第2ビル駅・成田空港駅間の定期券については、実際に乗車する経路でのみの発売となることから、成田空港線と本線との共通定期券は発売されていない。
株主優待券における取り扱い
京成電鉄の株主優待券は全線有効であるが、新柴又駅 - 印旛日本医大駅間の各駅を発着・途中下車する場合は、京成ではなく北総線利用という扱いになり（本路線の駅としてのアクセス特急停車駅を含む）、別途北総線の運賃が必要となる。
運行形態
運転については、共用区間を京成成田空港線の列車として京成乗務員が運転する場合は京成側の運転規定が適用され、北総線の列車として北総鉄道の乗務員が運転する場合は北総鉄道側の運転規定が適用される。そのため、北総線の各駅端部には京成乗務員向けの駅間最高速度標識など、京成の運転規定上必要な標識が設置されている。
成田スカイアクセス線の列車としてはスカイライナーとアクセス特急の2種別が運行されている。
スカイライナー
AE形により、最高速度160km/hで運行し、日暮里 - 空港第2ビル間の所要時間は最速36分。日中は毎時1 - 3本運行する。
最高速度160km/hは、新幹線以外では日本最高速で、2015年3月14日に北越急行ほくほく線の特急「はくたか」が廃止されてからは、単独トップとなっている。160km/hでの進行を指示するためのGG信号（高速進行）がスカイライナーに対してのみ現示されるようになっている。このほか、京浜急行電鉄（京急）に次いで北総鉄道区間を含めてYGF信号（抑速信号）も2009年7月より稼動している。
アクセス特急
通勤形電車による料金不要の列車。種別色はオレンジで、英語表記は「Access Exp.（Access Express）」。
最高速度120km/hで運行し、日暮里駅 - 空港第2ビル駅間の所要時間は最速50分。日中は都営浅草線・京急線方面に1時間あたり1.5本が運行されている。都営浅草線・京急線内エアポート快特となる羽田空港国内線ターミナル行きの列車は2013年10月25日までは京成車・京急車とも、「アクセス特急」の種別幕と「羽田空港」行の行先表示を掲示していた。
成田空港駅から羽田空港までの所要時間は北行が1時間36分、南行が1時間34分。開業当初は当路線開業前の京成本線経由のダイヤより3分早い1時間43分、最速は1時間35分であったが、2012年10月21日の京急蒲田駅高架化に伴うダイヤ改正で北行・南行ともに1時間30分台に短縮された。早朝と夜間は羽田空港発着（京急線内エアポート急行）のほかに本線京成上野駅・都営浅草線西馬込駅（浅草線内は各駅停車：浅草線区間でも「アクセス特急」が設定される）・京急線神奈川新町駅・金沢文庫駅（着のみ）・京急久里浜駅・三崎口駅（以上京急線内快特または特急）発着の列車が設定されている。
京成電鉄の車両による列車は本線京成上野駅・都営浅草線西馬込駅・京急空港線羽田空港・（2018年12月8日以降は京急久里浜線三崎口駅）発着で運行され、京急の車両による列車は羽田空港・三崎口駅（土休日深夜1本のみ西馬込）発着で運行されている。
2012年以降、毎年夏休み期間中の毎日早朝に京成上野発下り1本、深夜に京成高砂行き上り1本の臨時列車が運行されている。なお2016年11月19日の改正で早朝の列車は定期列車化された。
2015年12月5日のダイヤ改正で、上りアクセス特急の成田空港発京成上野行き最終電車の発車時刻が繰り下げられた。
2017年10月28日のダイヤ改正で、上りの最終列車の時刻が繰り下げられ、行先が平日は金沢文庫行き、土休日は西馬込行きに変更された。なお、土休日は青砥で通勤特急京成上野行きと接続する。
運行に伴う施設改良
成田高速鉄道アクセスによると、京成高砂 - 印旛日本医大間は最高速度130km/hで走行するための改良工事が行われ、新線区間（成田高速鉄道アクセス線）は最高速度160km/hに対応した。また、並行して一般国道464号北千葉道路の一体的な整備が行われている。
京成電鉄では当路線の開業に併せて、JR東日本の山手線・京浜東北線・常磐線、東京都交通局の日暮里・舎人ライナーとの乗り換え駅である日暮里駅の大規模改良工事が実施された。2009年10月3日から1階部分にあたる従来の1面2線のホームを上り用の1面1線、2階を改札・コンコース、3階を下り用の2面1線（「スカイライナー」専用と一般車専用の各ホームを設置）、合計で3面2線に変更された。また、北総鉄道区間も東松戸・新鎌ヶ谷・小室の各駅に待避線が新設された（これらの各駅には当初から拡張用スペースが確保されていた）。
さらに受け入れ側の空港第2ビル駅は2009年11月14日から従前の1面1線の対向式ホームから1面2線の島式ホームに改良され、成田空港駅もホームが1面2線から2面3線へと増設・拡幅され、従来の京成本線、成田スカイアクセス、スカイライナー専用ホームに区別された方向別・列車別ホームとなった。また、両駅の既存のホームは本線と成田スカイアクセスのホームに前後で分けられ、京成本線コンコースにはルートの特定と運賃の算定を行うための中間改札が設置された。なお、京成本線分岐部 - 成田空港駅間の単線区間のうち、分岐部 - 空港第2ビル間は同駅のホームの島式化による安全側線の延長により複線化されたが、同駅 - 成田空港駅間の線路は従来通り単線である。
京成高砂駅についても、当路線開業後の踏切遮断時間増加対策の関連工事として金町線ホームの高架化工事を行った。当路線の開業に先行して2010年7月5日より高架化されたので、金町線は全列車が同駅 - 京成金町間の折り返し運行となった。
当路線の開業後に都営浅草線の日本橋駅と東銀座駅から東京駅まで分岐線を敷設する計画もあったが、この案はこれとは別に後述する浅草線短絡新線構想（都心直結線）も浮上したこともあり、現在のところ着工されていない。
成田 - 羽田連絡鉄道の経緯と構想
国土交通省は2008年、当路線を活用した成田 - 羽田連絡鉄道の開設について検討を開始した。羽田・成田両空港は発着枠の拡大が計画されており、特に羽田空港は2010年10月21日に4本目となる滑走路の併用開始および国際定期便の就航が予定されていることなどから、両空港間における乗り継ぎ客の増加が予想されており、両空港間の連絡機能の向上が求められている。
当路線開業により現在、両空港間はアクセス特急が最短103分で結んでいるが、都営地下鉄浅草線内の三田・宝町両駅付近の2か所に特急列車用の追い越し設備を新設することで65分に短縮できるとされている（建設費は400億円程度）。また、これとは別に同線の改良ではなく並行してバイパスとなる別線（都心直結線）を新たに建設する案（建設費は3,000億円程度）も発表されている。このバイパス線の場合は60分で両空港間を結ぶことになっている。
このほか、浅草線の東銀座・日本橋の両駅から分岐線を新設して東京駅に至るいわゆるデルタ線構想もあったが、都心直結線の構想が示されて以降は消滅した。
両空港間を結ぶ連絡列車としては1998年11月18日の京急空港線羽田駅（現・天空橋駅） - 羽田空港駅間延伸開業と同時に実施されたダイヤ改正から、羽田空港駅 - 成田空港駅間を運行し、かつ全区間において通過運転を行う新種別「エアポート快特」（京成線内は特急）が設定され、空港間連絡鉄道としての役割を果たしてきたが、2002年10月12日に実施されたダイヤ改正から京成線内においては同日から新たに設定された「快速」として運転されるようになった。快速は特急より停車駅が多く、京成津田沼駅以東（成田空港駅方面）は各駅に停車する上、大部分が京成成田駅や京成佐倉駅発着となる運用に短縮されたため、空港間連絡鉄道としての機能を持たなくなった。
その後、2006年12月10日のダイヤ改正から京成線において快特（快速特急）が新設され、早朝に成田空港発羽田空港行、夕方以降に羽田空港発成田空港行（ともに京急線内急行、2010年5月16日からはエアポート急行）がそれぞれ設定されており、当路線開業以前のダイヤではこの快特が事実上空港間連絡鉄道としての役割を担っていた。
当路線開業時に、成田空港と羽田空港を結ぶ列車として、特急料金不要の通勤形車両を用いた「アクセス特急」が新設された。日中は成田空港駅 - 羽田空港駅間を成田スカイアクセス、京成本線・押上線、都営浅草線、京急本線・空港線経由で結ぶ。途中、押上駅で「エアポート快特」に種別変更して都営・京急線を走る。