環状運転をしている場合を除き(ディズニーリゾートライン)、上り下りとも一本の線路で運転する。極端な話をすれば、始発駅から終点までその路線に一本の線路しかなく、途中に行き違い設備も無い場合、一つの列車しか走らせることしか出来ないことになる。
地方の路線や、都心でも盲腸線などで見られる。当然ながら複線の方が輸送力は上昇するが、単線で開業した後に利用客が増えて複線化しようとした場合、土地の買収などが絡んで思うように複線化できない場合がある。一方で複線で開業したが、利用客が少ないことを理由に単線化した例も存在し、阪急嵐山線など現在でも単線運行だが、よく見ると路線が複線分のスペースが存在するがその名残りである。