La relación Madrid-Barcelona es la segunda línea aérea más grande de Europa, tras la conexión Londres-Dublín, si se considera el número de viajeros que se mueven en ella.
Dos de las líneas que operan en ella lo hacen como 'puente aéreo'. El de Iberia tiene salidas cada 15 minutos en hora punta y cada 30 durante el resto de la jornada en día laborable. Este servicio es único en Europa y refleja el singular volumen de tráfico que se registra entre ambos aeropuertos, pese a que los precios son relativamente altos, lo que refleja la falta de sensibilidad hacia el precio que tiene el viajero de negocios, pero también muestra el hecho de que debido a la escasez de slots, no hay hasta la fecha competencia por parte de las líneas de bajo coste. La competencia de bajo coste la representa en este segmento la carretera.
Según el estudio, actualmente, el ferrocarril en esta relación transporta sólo el 10 por ciento de los viajeros, lo que se debe, por un lado, a la duración del viaje, pero también al hecho de que es más fácil encontrar una tarifa aérea barata comprando el billete con antelación y viajando fuera de período punta, que en ferrocarril.
La apertura de la primera fase del Madrid-Barcelona incrementó el número de viajeros de la línea en un 36 por ciento, pese al precio de los billetes, aunque sin repercusión significativa sobre el número de viajeros del avión.
Cuando la línea de alta velocidad Madrid-Barcelona empiece a funcionar en su totalidad, con reducción de tiempo de viaje y aumento de frecuencia, existirá potencial para un transvase sustancial del tráfico aéreo al ferroviario, el volumen de esa transferencia dependerá, principalmente, del tiempo de viaje que se logre. Actualmente, según el estudio, parece poco probable que baje de 2'30 horas, aunque se considera que un tiempo de viaje inferior a éste es esencial para que la línea sea competencia real del transporte aéreo, dada la alta proporción de viaje de negocio, muy sensible a la duración del trayecto, y la buena situación de ambos aeropuertos, muy próximos al centro de ambas ciudades.
En la relación entre Madrid y Barcelona el ferrocarril debería alcanzar una cuota de mercado de alrededor del 50 por ciento
Las aerolíneas que operan en la ruta no creen posible que en la primera etapa se dé un tiempo de viaje ferroviario de 2'30 horas y calculan una duración de en torno a tres horas. Con este tiempo, las aerolíneas clásicas creen que perderán entre el 30 y el 40 por ciento de su tráfico. Consideran, además, que el impacto sobre el mercado podría ser incluso más bajo que en otras rutas con tiempos de viaje equivalentes, además de por la situación de los aeropuertos, por los relativamente altos precios de Renfe.