上野と仙台を柏経由で結ぶ、JR東日本の運転系統の一つ。
常磐とは、常陸と磐城のそれぞれの頭文字で、これらの地域を通ることから付けられたと考えられている。
日本で初めて在来線による130km/h(312km/hBeat)運転を開始した路線であり、また日本で唯一、通勤形による15両運転を実施している路線である。
かつては、種別関係が理解不能な路線として有名だった。
特急が最速であることは良いのだが、それ以下停車駅数が少ない順に、「通勤快速」、「普通」、「快速」、「各駅停車」となっており、普通と各駅停車が異なる上に、普通と快速の概念が一般と逆転していた。
つまり、快速よりも普通の方が通過駅が多く、このために「快速が止まるが普通は通過する駅」が、かつて存在したのである。
これは、「快速は各駅停車に対する快速という考え方であり、通勤形車両を使っている。一方で普通は近郊型車両を使っており、全列車が取手以北を走る」という考え方であったらしいが、初めて常磐線に乗る人は必ず戸惑った。また、取手以北を走る緑帯の通勤形E501系は「普通」として案内されており、これがさらに混乱に拍車をかけた。
さらに、各駅停車に乗った際も理解不能となってしまう。この問題は綾瀬問題と呼ばれている。
2006(平成18)年3月のダイヤ改正で遂に常磐線から通勤快速は消えた。綾瀬問題は解決していないが、種別関係は常識の範囲となり、次のように整理されている。
二種類の快速は、行き先が違うだけで停車駅は同じであるため、利用者が混乱することはなくなった。上野発時は、取手行きと土浦以北行きで分けられ、前者が路線図で緑、後者が青で、後者は取手からは「普通」になる。
起点から終点まで、常磐線を一本で結ぶ各駅停車の列車はない。
上野〜取手間については快速停車駅と各駅停車停車駅についてマークを付けてある。
岩沼から東北本線へ乗り入れ、仙台まで直通運転をしている。