Cette ligne est non électrifiée et a une longueur de 36 km, dont la plus grande partie est à voie unique. A ce jour, seulement 1/3 de la ligne est à double voie.
Il s’agit d’une ligne sinueuse sur laquelle la vitesse des trains est relativement faible en raison de son profil en long (des rampes de 1,5 % sont présentes). Cette vitesse dépend en effet du rayon des courbes : plus les courbes ont des rayons faibles, moins le train peut rouler vite. Ainsi, la vitesse maximale autorisée des trains en ligne varie de 90 km/h à 110 km/h. D'ailleurs, seulement 27 % des tronçons sur la ligne ont un tracé en plan en alignement.

En raison de son tracé sinueux et contraint, la ligne est caractérisée par de nombreux ouvrages d’art (un ouvrage tous les 300 mètres en moyenne) :

• Près de 30 Ponts-Routes
• Près de 80 Ponts-Rails
• 10 tunnels de 15 à 263m

Plusieurs ouvrages d’arts emblématiques sillonnent cette ligne tels que le Viaduc des Aygalades, le Viaduc de l’Arc et la succession des tunnels de Septèmes les Vallons entre milieu naturel et urbain.

Ainsi, ces nombreux enjeux techniques et le développement de l’urbanisation le long de la ligne ferroviaire rendent complexe le doublement et l’électrification intégrale de celle-ci qui constituent un objectif cible mais pour lequel il est nécessaire d’échelonner les étapes de réalisation.