La ligne est électrifiée comme tout le réseau de banlieue Paris-Lyon en courant continu 1,5 kV, équipée du block automatique lumineux (BAL), du contrôle de vitesse par balises (KVB) et d'une liaison radio sol-train sans transmission de données.
Elle comporte de nombreux passages à niveau.
En août 2010, le tablier du pont-rail au-dessus de l'Essonne, au sud de la gare de Villabé, datant de 1895, est remplacé par un tablier neuf et moderne.