Das Wahrzeichen der Insel - die Fehmarnsundbrücke - verbindet seit ihrer Inbetriebnahme am 30. April 1963 den Süden der Insel mit dem schleswig-holsteinischen Festland. Im Volksmund liebevoll auch "Kleiderbügel" genannt, ersetzt sie seitdem den Fährbetrieb zwischen Großenbroderfähre und dem Ort Fehmarnsund. Sie steht seit 1999 unter Denkmalschutz.
Die Fehmarnsundbrücke ist Teil der so genannten Vogelfluglinie, benannt nach der parallel verlaufenden Flugroute der Kraniche und anderer arktischer Wasservögel zwischen Mitteleuropa und Skandinavien, der seit den 1960er Jahren ausgebauten direkten Verkehrsroute zwischen den Großräumen Kopenhagen und Hamburg.
Außerdem verläuft auf ihr auch die ehemalige 18 Kilometer lange eingleisige Bahnstrecke von Großenbrode bis Puttgarden sowie die Bundesstraße 207 von Heiligenhafen bis Puttgarden - dem Startpunkt der 19 Kilometer langen Fährverbindung nach Rödby in Dänemark.
Die 963 Meter lange kombinierte Straßen- und Eisenbahnbrücke überquert den 1300 Meter breiten Fehmarnsund und hat eine Höhe von 23 Metern über dem Mittelwasser. Für den Schiffsverkehr bietet sie einen Durchgang von 240 Metern Breite und eine Durchfahrtshöhe von 23m über NN. Die Stahlkonstruktion ist 21 Meter breit, wovon 6 Meter von der Deutschen Bahn genutzt wurden. 248 Meter beträgt die Spannweite des Bogens, der 45 Meter über der Fahrbahn seinen höchsten Punkt hat. Der Bogen ist ca. 268,5 m lang.