高幡不動駅−多摩動物公園駅間の2.0キロを結ぶ京王電鉄の鉄道路線。
路線は全線単線で、中間に駅はない。
もともとは複線化・多摩センターへ延伸する予定だったが、相模原線の開通により計画はなくなった。
かつては新宿駅から一部の通勤快速が乗り入れしていたが、今では急行がシーズンダイヤに4往復乗り入れるのみ。
今では、多摩都市モノレールと並走していて、乗客が年々減少している。
運行車両は、2000年代以降は、直通列車を除いて、動物のシールでデコレーションした動物園線用専用車両が充当されている。
2011年3月までは、京王6000系の5ドア車両5両編成を使用。
以降は、京王7000系4両編成のワンマン対応車両を使用している。