守谷 - みらい平間に無電区間（デッドセクション）があり、電車は走行中に交直流切り替えを行う。通常は運転士の手動操作ではなく自動で行われる。デッドセクション通過中でも車内灯（蛍光灯）が消えることはないが、エアコンが停止するほか、行先・停車駅表示パネルが消灯する（ただし、旅客案内用フリーパターンディスプレイは消灯しない）。また、側壁（防音壁）に無電区間を示すマーキング塗装があり、これらからデッドセクションの判別が可能である。また、みどりの - 万博記念公園間にもデッドセクションがあり、同様に行先・停車駅表示パネルが消灯するが、これは「交交セクション」と呼ばれる箇所で、変電所相互における交流電流の位相差による障害を防ぐために設置されている。こちらにも側壁に無電区間を示すマーキング塗装がある。いずれの区間も、列車は惰行運転で通過する。ATO運転時には専用の地上子を通過すると惰行運転に入る。
つくばエクスプレスは、秋葉原から守谷 - みらい平間までと守谷 - 守谷車両基地間が直流1500 Vで、以北は交流20000 V・50 Hzで電化されている。これは、茨城県石岡市柿岡にある気象庁地磁気観測所での地磁気観測への影響が懸念されたためで、JR常磐線の交直切換地点が運用上の拠点である土浦駅などではなく取手駅（直流側：東京方） - 藤代駅（交流側：いわき方）間の位置になったのと同様の理由である。また守谷駅で接続する関東鉄道常総線が開業以来非電化であるのも、地磁気観測所がある影響のため、という同様の理由である。秋葉原 - つくば間を通して運転するためには交直両用車両が必要になるが、直流専用車両と比べて製造費が高い。そのため、つくばエクスプレスでは秋葉原 - 守谷間限定で使用する直流専用電車TX-1000系と秋葉原 - つくば間の全線で使用する交直両用電車TX-2000系の2系列を用意することで、総費用の削減を図っている。なお、全線が交流とならなかった理由は、東京都内の地下区間を交流規格で設計した場合、絶縁のための空間をとることからトンネル断面が拡大し交直流車両の導入以上の費用がかかるため、と同社の見学会などで説明されている。架線吊架方式は3種類採用されており、秋葉原から南千住 - 北千住間のトンネル坑口までは饋電線としての電気性能を有するアルミニウム製のT型架台に直接トロリ線を取り付けた剛体架線式、そこから守谷までは小菅 - 埼玉県東京都境間、南流山の地下区間を含めて、饋電線と吊架線を兼用させた一体構造の饋電吊架式、守谷から終点つくばまでは、みらい平、つくば付近の地下区間を含めて、トロリ線内に鋼心を入れて集電性を高めたCSシンプルカテナリー吊架式を採用している。
守谷駅を出発するとすぐに車両基地出入線が分岐、さらにしばらくして直流電化と交流電化を隔てるデッドセクションを通過し、交流電化区間に入る。ここから先は高架と切り通しで構成された田園地帯の線形の良い区間を130 km/h近くを保って運転する。みらい平駅、みどりの駅、万博記念公園駅、研究学園駅を経て、終点のつくば駅手前で地下（つくばトンネル）に入り、つくば駅に到着する。この区間を最速種別の快速は無停車で12分、平均速度103.0km/hと在来線としてはきわめて高い速度で走破する。
古代エジプトではミイラ作成などで古くから蜜蝋が使われており、2300年前のツタンカーメンの王墓からは燭台が発見されていることから古くからろうそくが使われていたと見られている。紀元前3世紀のエトルリア（現在のイタリアの一部）の遺跡から燭台の絵が出土し、この時代にろうそくがあったことは確かだとされる。この時代の中国の遺跡でも燭台が出土している。ヨーロッパにおいては、ガス灯の登場する19世紀まで、室内の主な照明として用いられた。キリスト教の典礼で必ず使われるため、修道院などでミツバチを飼い、巣板から蜜ろうそくを生産することが行われた。釣燭台（シャンデリア）は本来ろうそくを光源とするものであり、従僕が長い棒の先に灯りをつけ、ろうそくにそれぞれ点火した。蜜ろうそくのほかには獣脂を原料とするろうそくが生産された。マッコウクジラの脳油を原料とするものが高級品とされ、19世紀にはアメリカ合衆国を中心に盛んに捕鯨が行われた。日本でろうそくが最初に登場したのは奈良時代である。当時のろうそくは中国から輸入された蜜ろうそくと考えられている。恐らく、仏教の伝来とともにあわせて伝わった。平安時代になり、蜜ろうそくに代わって松脂ろうそくの製造が始まったと考えられる。その後、「和ろうそく」と呼ばれるはぜの蝋や漆の蝋などを使ったものに変わり、江戸時代にはろうそくと松ヤニと混ぜてハードワックスにしていた。また、江戸時代には木蝋の原料となるハゼノキが琉球から伝わり、外出用の提灯のための需要が増えたこともあって、和ろうそくの生産量が増えた。和ろうそくは裸で使うより提灯などに入れて使うことが多かったので、蝋が減っても炎の高さが変わりにくいように上の方が太く作られていた。明治以降の西洋ろうそくの輸入により、その地位も取って代わられている。産業革命、石油化学工業の発達により18世紀後半以降、石油パラフィンからろうそくが作られるようになり、工業的大量生産が可能になった。厳密には蝋ではないが、「ろうそく」として最も普及している。「電気ろうそく」と称するものもある。家庭でのろうそく使用は火災の原因ともなっており、火災防止の観点から主に仏壇用に売られている。寺院用の大型の燭台に対応したものもある。これはヤブロチコフの電気ろうそく（アーク灯）ではなく、電球やLED照明を用い、交流電源や乾電池を用いた照明器具である。一部では炎の揺らめきを再現したムードランプ用の電気ろうそくも販売されている。