大分空港は大分県北東部の海岸部にあるため、大分県西部や南部からのアクセス性は高くない。大分県西部の日田市などからは福岡空港、南西部の竹田市などからは熊本空港が、本空港よりも距離が近く、高速・特急バスも運行されているため利便性も高い。また、福岡県豊前市や大分県中津市からは距離的には北九州空港が最も近い。ただし、中津からは、大分空港へは直行バスが運行しているのに対して、新北九州空港に直行する公共交通はない。このほか、別府から北九州空港・福岡空港を繋ぐ高速バスや、大分から宮崎空港へ向かう特急列車が設定されている。
国内線到着ロビーの手荷物受取所のアートワークは、2009年にグッドデザイン賞を受賞している。また、地元の観光振興協会「ツーリズムおおいた」が、手荷物受取所のベルトコンベアを回転寿司に見立てて巨大なにぎり寿司の模型を流している。これは2007年5月に全国で最も早く始められたもので、当初は佐伯市蒲江のウニと姫島のクルマエビを宣伝。2013年3月15日には新作として津久見のマグロ・佐伯のエビの寿司が登場し、2019年時点ではウニとマグロ･エビの寿司が流されている案内板には、長らく富士通機電（現：富士通フロンテック）製反転フラップ式案内表示機（通称パタパタ式）が使用され特色の一つとなっていたが、現在は電光掲示板に変更されている。2006年3月31日の国東市発足までは、ターミナルビルの真ん中を旧安岐町と旧武蔵町の町境が横切っていた。2009年10月までは、大分ホーバーフェリーによって大分市との間にホバークラフトが運航されており、空港ビルに隣接して乗り場があった。
大分県北東部国東半島の沿岸海域を埋め立てて造成した空港であり、海上空港とされることもある。滑走路は、ほぼ真南北に延び、かつ海上に位置する。大分県では、かつて高速道路や新幹線の整備が遅れており、航空路が唯一の高速交通網であった。1979年、当時の大分県知事平松守彦は、空港を核に小型軽量で航空貨物による輸送が可能な製品を製造する先端技術産業の立地を進める臨空工業地帯構想を打ち出し、さらにこれを「豊の国テクノポリス構想」に発展させた。そして、1984年3月に県北国東地域がテクノポリス（高度技術工業集積地域）に指定され、本空港周辺には大分キヤノン国東事業所、大分キヤノンマテリアル杵築事業所、日本テキサス・インスツルメンツ日出工場等の先端技術産業の立地が進んだ。かつて日本エアシステムの乗員訓練所もあったため、現在でもJALグループの他、スターフライヤー、フジドリームエアラインズ等航空各社による「タッチ・アンド・ゴー」等の実機乗員訓練が年に何回か行われている。また、本田航空による操縦訓練も行われている。宮崎空港に隣接する航空大学校からの訓練飛行も頻繁に行われる。年間利用客数は、国内1,865,389人、国際137,213人（2018年度）。マスコットキャラクターは、マーシャルくん。パドルを持つマーシャラーの姿をしたペンギンのキャラクターである。
現在、公式には本名などを明かしていないが、過去にゲーム誌等で「田中幸男」として取材記事が掲載されたことがあり、カルチャーブレーンの代表取締役と同一人物である。かつては同社が運営していた専門学校であるカルチャーブレーン専門学院（CBコンピュータアート学院）にて教鞭をふるっていたこともあった。また麻雀に造詣が深く、かつては『プロ麻雀「兵」シリーズ』をマルチハードで展開していたほか、2000年代後半には漫画『アカギ』のゲーム版も制作している。
もし、たんぽぽ計画により地球低軌道（高度400キロメートル）において微生物が検出されれば、その事実は地球上の生命が他の惑星へと移動する可能性があることを示す。計画名は、宇宙へ飛んでいく生命の種を、風に運ばれるたんぽぽの種に重ね合わせて命名されている。たんぽぽ計画は、ISSのきぼう実験棟船外実験モジュールにて行なわれている。宇宙塵の捕集と乾燥した微生物を地表から高度400キロメートルの軌道を周回するISSの船外に曝露する実験が進行中である。生命の起源は地球外にあり、流星、小惑星、彗星、宇宙塵などにより拡散したとする仮説、パンスペルミア説のいくつかの側面をこれらの実験により検証する予定である。この計画では、地球上の微生物（微生物コロニーを埋め込んだエアロゾル）が、一時的にでもフリーズドライ状態で低軌道上において生存できるかどうかも検証する。三つの重要な微生物として、デイノコッカス属の D. radiodurans、 D. aerius、D. aetherius が挙げられる。酵母などの他の微生物の容器もきぼう実験棟外部に設置され、微生物が宇宙空間の冷たく厳しい環境に曝されながら長時間の旅を生き残ることができるのかどうかを検証する。また、曝露された地球上の微生物のサンプルと地球外からの物質を評価することで、惑星間移動の期間中に生き残ることができるのか、及び、どのように変化するのかを調べることができる。2017年5月に公表された報告では、4種類の細菌を含むバイオフィルムを穴に入れたアルミニウム製パネル3枚をISS外壁に2015年5月に設置し、宇宙空間に晒した。うち1枚を約1年後に取り外して地球に持ち帰り分析したところ、宇宙線に含まれる放射線や紫外線への耐性が強い上記のデイノコッカス・ラディオデュランス（D. radiodurans）など3種類が、最大10％程度生き延びたことが確認された。加えて、宇宙を漂う前生物的有機化合物（例えばアミノ酸）を捕える狙いもある。計画では、3年間にわたって宇宙塵やその他の粒子をエアロゲルと呼ばれる超低密度シリカゲルを用いて捕集することになっている。これらのエアロゲルは、2018年まで1～2年ごとに取り替えられることになっている。