一方通行的能力正式名称是“矢量操作（日文：べクトル操作 ，台译：能量方向操作）”（在漫画版中则称为“方向变换 （向き变换） ”）。只要经过皮肤碰触，就可以自由操纵动能、热能、电能等所有能量的方向。变换“方向”的时候必须先计算“变换前的方向”与“变换后的方向”才行，就连可以在无意识之下开启的“反射”能力，也是在不知不觉中演算了最简单的计算公式 。
他能对能量方向做调整、集束、赋予新型态和性质 。只要一点点力量就能产生绝大的破坏力，将脚上的力量方向集中于一点就能暂时飞向天空；可以操控空气流动，制造出风速一百二十米每秒的烈风 ；背后还可以产生出四道龙卷风，利用龙卷风产生的力量，一方通行能以猛烈的速度飞行，连战斗机都追得上 ；若将（学园都市内的）风都集中在同一点，空气被以超高的压缩率加以压缩后，会变成一个摄氏超过一万度的高热球体，并将周围空气中的“原子”强制分解为“阳离子”与“电子”，形成所谓的等离子体 ……甚至能够夺取地球自转的莫大能量，在一瞬间让地球自转慢了五分钟左右 。
一方通行的“矢量操作”能力主要多用于攻击，只要碰到皮肤，毛细血管之内的血液流动、人体表面的生物电流等，所有的方向都会逆转，光是这样就可以让血管和心脏全都爆裂破碎。但并非只有如此的使用方式，他可以藉此读取人体中流动的血液和电子信号方向，以调查对手是否处于健康状态；如果更深入一层，还能进行某种程度的治疗和紧急处理 。本人还可以通过改变人体组织中电流信号的方向来促进毛发生长，但是再怎么厉害，也没办法修复自己头盖骨的裂痕 。
“操纵”跟单纯的“反射”不同，必须要计算“变更前的方向”与“变更后的方向”，所以是相当麻烦的一件事 。因此，一方通行的能力也有其限度，譬如只能操纵全学园都市的风 。 皮肤设定默认为“反射”，能将氧气及重力等基本限度之外的一切能量“反射” 。这种能力可以“反射”所有物理攻击，按照树形图设计者的运算，理论上核武器也没办法伤他分毫；即使对方拥有瓦斯或生物武器这种看不见的威胁，也无法伤害到一方通行 。在“反射”空间移动系能力时，会在三次元世界引起奇怪现象；而在反射俄罗斯成教魔法师的水之长枪时，长枪却偏离了，还分解成光（而不是水、冰或水蒸气） 。
“反射”只需要最简单的演算，可以在毫无意识的情况下执行。但是如果反射声音，就什么都听不到；反射物质，就什么都抓不到；如果真的“反射了所有能量”，那么他将会因重力的反射而被丢到大气圈外。所以一方通行会在无意识间建立起有害与无害的过滤网，只选择不必要的东西“反射”。只要先计算出最低限度所需的能量（重力、气压、光线、氧气、热量、声音波长等），再把“除了这些以外的所有能量方向”全部“反射”就行了 。为了更好入睡，有时他会将声音也列为“反射”对象，此时任何外界刺激都无法将一方通行唤起 。即使在睡眠中仍然能够保持“反射”状态，可见一方通行演算能力的强大。
因为可以将没必要的紫外线全部“反射”，所以一方通行的身体不需要色素，导致头发和皮肤都呈现白色，瞳孔也由于缺乏色素透出血液的颜色而接近红色。因为外界刺激太少，导致自身荷尔蒙失去平衡，造就了一方通行不男不女的体型。 虽然一方通行可以反射所有攻击，但毕竟是个吸入氧气、吐出二氧化碳的凡人。所以只要夺走他四周的氧气，就可以让他陷入缺氧状态 。 在8月31日的事件中，由于脑部前头叶受到伤害，一方通行失去了独立的演算能力和语言能力，无法再使用能力 。
为了让一方通行重新获得语言技能及演算能力，医者冥土追魂打算透过一万个复制人连接成网络进行的并列演算功能来弥补其脑里的缺陷部分。不过，“御坂网络”是在脑波波长相同的前提下连接出来的，波长不同的一方通行如果强行登陆，会因波长不符而让头脑烧毁。所以，为了连接上“御坂网络”，一方通行需要装上一个让双方脑波吻合的变换器，就设计上而言是一个内侧连接着电极线的项圈。
由于能够透过脖子上电极与散布在世界各地的“妹妹们”脑部连结，所以可以运用“御坂网络”的剩余计算领域来弥补部分机能。只要通过电极将演算工作交给“御坂网络”处理，就可以施展一定程度的超能力，平常“御坂网络”只负责处理一般语言、计算能力及反射紫外线等最低限度的反射能力 。但是，利用“御坂网络”进行代理演算的一方通行，其力量连原本的一半都不到。
电极可以将一方通行的脑波变换成其他电气信号，有限度地连结到“御坂网络” 。如果电气信号（电磁波）受到阻碍（如前往地下深处）或是周围被人散布干扰电波，一方通行就无法使用代理演算 ，这时别说使用超能力，就连靠双脚站立或以人类的语言沟通都办不到 。
由于电极本身是作为医疗机器来使用的，无法应对超能力战这类军事等级的使用环境。制作电极所需器材全都是冥土追魂自己做的，如果要制作相同的电极，必须从工作器材的制作开始。电池也是冥土追魂所制作的特殊产品，不仅没有替换品，也不能用市面上的电池取代。因此无法采取事先准备大量电池，到限制时间就替换的这种方法 。
电极具有“通常模式”和“能力使用模式”两种模式。通常模式（步行、会话、算数等行为）下可以保持四十八小时左右；但如果是能力使用模式，为了应付庞大的计算量，电池只要十五分钟就会耗尽 。在加入暗部“集团”后，因为得到“集团”技术部改良，能力使用时间由十五分钟延长到三十分钟 ，并且电池可以利用充电装置补充电源。因为如果不打开脖子上的项链型电极开关，就无法使用能力，所以这时的一方通行无法应对突如其来的的行动 。 一方通行是现阶段唯一能够安定成为绝对能力者的人才 。学园都市中存在着七名等级5超能力者，但是根据“树状图设计者”的预测演算结果，其中只有一方通行能够进化为等级6绝对能力者。其他的等级5超能力者，有些是成长的方向性不同，有些则是如果继续增加药物量，反而会破坏他们的身体机能平衡 。
但是，依据“树状图设计者”计算，依照他的潜质，尚需经过两百五十年的一般课程训练，才能进化为等级6绝对能力。在“两百五十年方案”外，“树状图设计者”又找出了另一种不同于一般课程训练的方法，那就是利用实战中的能力运用，来促进能力成长。简而言之，就是准备好特定的战场，让战斗依照计划进行，如此一来就可以掌控“实战中的能力成长”的方向性。
根据“树状图设计者”的验算结果，只要准备好一百二十八种战场，将超电磁炮杀害一百二十八次，一方通行便可以进化为等级6绝对能力者。但是，因为无法准备一百二十八名同为等级5超能力者的超电磁炮，所以在“绝对能力者进化计划”实验当中，研究者将目标锁定在同时期进行的“量产型能力者计划”的“妹妹们”。经过“树状图设计者”演算得出的结论是，只要准备好两万种战场及两万名“妹妹们”，就可以达到相同的目的。
