EMは、微生物による農業資材を開発していた森山紹一が1983年にサン興産業という会社を起こし、バイオスターなどとして販売していたものから開始される。1986年には沖縄農林水産部長の命名でサイオンと命名されて変名し、このサイオンの効果検証実験を琉球大学の比嘉照夫に依頼し、比嘉は研究を通して1994年にEM（有用微生物群）の概念を発表した。その発見は偶然なもので、微生物の研究も行っていた比嘉は、微生物の入った水をこぼしてしまった草むらが異常に生育したところから注目した。研究を重ねた比嘉は『地球を救う大変革』を著し、数十万部が売れて世間に広まっており、実業家の船井幸雄が「ほんもの」だと取り上げたことから世間での認知に拍車をかけた。1989年にはJA岐阜が養鶏場にEMを導入して慎重な試験を繰り返して、県内全域から「無毒鶏」として出荷できるようにした。1992年には岐阜県可児市で生ゴミのリサイクルにEMが応用され、日本の十数県の自治体でも生ゴミ処理や浄水に応用された。1982年から年一回の公開研究会が実施され、EMの万能性ゆえ、研究会は農業、畜産、水産、建築、医学、生活など分科会が設けられ、同時に開催される展示には国内外からの一般参加者が参加した。比嘉照夫の主張するところでは、EMは、光合成細菌・乳酸菌・酵母を中心とし、様々な抗酸化物質を産生する微生物の複合体である。EMは誰でも簡単に増やすことができる。支持者は、増やした液を農業や環境浄化のみならず、生活のあらゆる場面（掃除、洗濯、トイレ、お風呂等）で使用することにより居住環境や衣服も抗酸化的になり、病気にならない場を作ることができ、EMを水や空気のように使う生活を徹底すれば、健康や環境問題の多くは自然に解決されていくということである。
比嘉の研究室の卒業生が1982年に、世界救世教開祖の岡田茂吉が提唱した「救世自然農法」（化学肥料・農薬を否定する）のイベントに比嘉を招待し、両者の関係が始まったとされる。この自然農法の成果は科学的に達成されるものだと、開祖の岡田が主張していたので、EMで使われる科学的な語彙によってこの自然農法が科学だという主張が強固なものとなり、比嘉は同教団関連の財団法人自然農法国際研究開発センターに積極的に協力するようになり、遂に理事となった。北海道大学の学生の吉野航一は、その一方でEMは世界救世教を後ろ盾に、日本（特に沖縄）だけでなく、タイをはじめとする海外に紹介され、比嘉の説くEMの「科学（的真実）」が維持されることになったと述べている。世界救世教は一枚岩ではなく、新生派（いつのめ教団）はEMを推進し、再建派（東方之光、MOA）はEMを否定した。
当駅および前身となった駅は長年、京急としては羽田空港の最寄り駅で空港ターミナルへのアクセス駅と設定されながら、それが有効に機能しなかった歴史を持つ。東京国際空港ターミナルビルの沖合移転に伴う空港線（旧・穴守線）の延伸以前に存在していた旧「羽田空港駅」（1991年廃止）を同線の地下延伸路線上に移転・改称する形で1993年に「羽田駅」の名称にて事実上復活させたものである。なお、正確には移転・改称ではなく羽田空港駅を廃止しこの駅を新駅扱いとした。天空橋駅に駅名を変更する前は、空港線の終着駅だった。当駅の前身である「羽田空港駅」は1956年に開設され、現在の駅より約200m京急蒲田駅方向、海老取川の対岸付近の大田区羽田五丁目（地図）に位置する地上駅であり、東京国際空港が沖合に移転する以前の旧空港ターミナルへのアクセス駅となっていた。だが実態は「地理に不案内な乗客が駅名を頼りに降り立って、川を隔てて遥か彼方の羽田空港を眺めて茫然とする」というものであり、加えて当時の空港線がほぼ終日京急蒲田 - 羽田空港間折り返しの普通列車のみというダイヤで、空港アクセスには全くといっていいほど役に立たなかった。一時は旧羽田空港駅から旧空港ターミナルへの連絡バスが設定・運行されていた時期もあったが、それも利用者が付かずに短期間で廃止された。その後1980年代に入り、羽田空港の沖合移転計画が具体化した頃から、狭小な駅前広場に入れるマイクロバス（空港関係者の通勤・帰宅の多い朝晩は中型バス）により再開され、昼間は1時間に1本の割合で運行された。羽田空港の沖合移転に伴う空港アクセス路線確保の一環として、1991年1月16日に穴守稲荷 - 羽田空港間の営業をいったん休止の上、1993年3月31日に初代羽田空港駅を廃止。翌4月1日に再度空港島に乗り入れ現在の位置に「羽田駅」を新設した。また、旧羽田空港駅周辺住民の利便を図って海老取川に架けられた人道橋は、地元からの公募で「天空橋」と名付けられ、同日に開通した。なお、旧羽田空港駅の跡地は駐車場とされた。それ以前に比べると、空港アクセスの手段としての利便性が増した。しかし、もともとが東京モノレールへの乗換えによる空港アクセスを前提とした、新ターミナルビル「ビッグバード」直下乗り入れまでの暫定アクセス駅という扱いであり、旧空港ターミナルへは循環バス、「ビッグバード」開業後は東京モノレールにそれぞれ乗り換えることを余儀なくされた。1998年に羽田空港駅（現・羽田空港国内線ターミナル駅）が開業すると同駅に空港アクセス駅としての役割を譲り現行の「天空橋駅」に改称、東京モノレールへの乗換え口も縮小された。京急の公式（会社概要掲載の駅開業日）では1993年4月1日に新設とされている。また公式サイト上の天空橋駅の説明でも同日開業との書き方をしている。なお、当駅が設置される前の仮称駅名は「羽田空港口駅」である。