単線区間においては、交換設備以外での上下列車の行き違いは不可能であるため、交換可能駅で行き違い待ちのための停車時間が生じる。王武電鉄では本線末端の騎西町〜王武行田間が単線区間であり、途中全駅で交換可能だが、客扱いを伴わない「運転停車」を避けるため、単線区間内ノンストップの快速急行は上下線で被らないように設定されている。
複線区間においては対向列車との行き違いにこそ制約はないものの、異なる速度の列車を多数走らせるためには追い抜き設備を設けて下位の列車に待避させる必要がある。待避は上位列車も駅に停車する「待ち合わせ」と停車しない「通過待ち」の2種類に大別され、一般的には相互に乗り継ぎができる前者が望ましいが、優等列車への乗客集中を避ける等の観点から後者が適切な場面もある。王武電鉄における待避可能駅は「配線図」を参照されたい。
列車が終着駅で折り返す際には、乗務員の交代や遅延の吸収のために十分な時間を確保する必要がある。王武電鉄においては最低でも2分の折り返し時間を確保し、ホーム容量に余裕があればさらに長時間の停車を設定している。
また、出発まもなく次の列車が到着する場合、出発列車と到着列車の進路が衝突する「交差支障」が発生する場合があるため、使用番線や時刻を調整して支障を解消しなければならない。王武電鉄では交差支障が発生する番線繰りの場合、出発から到着まで2分30秒以上の余裕を設けている。
さらに、配線の関係上折り返しホームが制約される場合がある。たとえば王武大門駅では、早稲田方面からの折り返しは1・2・3番線で可能だが、1・2番線での折り返しの際は上り出発時に下り到着列車との交差支障が発生するため、専ら上り副本線の3番線が使用される。これにより、下りにおいては終着列車から後続列車への接続が別ホームになる問題が、上りでは副本線が長時間塞がれ待避列車に影響が出る問題が生じる。前者は1駅手前の下大門に後続列車を停車させることで、後者は本線に待避列車を、副本線に優等列車を配することで解消している。
このほか、早稲田・荒川線王子・三ノ輪では折り返し線が1線しかないほか、王武本線王子・王武川口・岩槻の各駅で折り返す際は引上線に回送する必要がある。
2つの路線が交わる駅では、折り返し駅と同様に交差支障が発生する場合がある。王武電鉄では、岩槻駅において早稲田方面からの到着と大宮方面への出発、蓮田方面からの到着と春日部方面への出発、引上線からの到着と春日部方面への出発がそれぞれ支障するほか、王武大門駅において大崎台方面からの到着と1番線から岩槻方面への出発動線が交差するため、2分30秒以上の余裕を設けている。
列車長がホーム長を上回った場合、原則として客扱をすることはできない。王武電鉄では荒川線を除き各駅の8両・10両対応化を進めてきたが、都心近縁を中心に6両編成のみ対応の駅が残存しており、早稲田や大宮に乗り入れる各駅停車は6両以内に制限されている。また、郊外部ではホームの延長が済んでおり、通勤準急・準急と大宮発着急行の停車駅はすべて8両に、王武本線の区間急行・急行・快速急行の停車駅はすべて10両に対応している。
直通先の東急東横線においても各駅停車停車駅のホーム長は8両に制限されているため、日中の東横線各駅停車は王武線内で同じく8両対応駅に停まる準急に、東横線特急は王武線内で10両対応駅に停まる急行・快速急行に種別を変えるなど、直通パターンがある程度固定化されている。副都心線開通と時を同じくして地下化された王子〜王武川口間は全駅が10両に対応しており、朝夕は東横線・副都心線から王武川口まで乗り入れる各駅停車も存在する。
他社線との相互直通運転の際には、他社車両の使用に対して料金が発生する。この料金の支払いによって各社間に損得が生じるのを避けるため、乗り入れ車両キロを相殺し車両使用料収支を0に近づける慣習があり、直通列車への車両の割り当てが肝要になる。また、自社の検車区で検査に臨めるよう、他社線の車庫やホームに滞泊する運行が連続するのは望ましくないため、使用車両の割り当てはさながらパズルのようである。
加えて、パターンダイヤを採用している場合は、各社間でサイクルを合わせることが望ましい。王武電鉄・東京メトロ副都心線・東急東横線の3社では、王武線と副都心線が東急東横線の15分サイクルベースに合わせる形になっているが、3社とも毎時2本運転される列車が挟まるため30分サイクルとなっている。先述のホーム長による制約も考慮すると、王武電鉄の王子〜王武大門間は優等・各停毎時8本ずつの日中毎時16本と、若干輸送過剰気味にならざるを得なくなっている。