電視動畫《緣之空》改編自Sphere發行的同名戀愛冒險遊戲，動畫由feel.負責製作。在2010年5月21日發售的漫畫版單行本第1卷的書帶上，發表了TV動畫化的決定。電視動畫於2010年10月4日起在AT-X首播，全12話。主角春日野悠和他的雙胞胎妹妹穹在父母死於事故之後，來到了位於名叫奧木染的小村的祖父的家中，在那裡開始新的生活。一邊和不習慣的家務事奮戰，一邊還要照顧平時足不出戶、什麼事情都不會的妹妹穹，悠的生活變得異常艱辛。在與昔日到訪奧木染時認識的天女目瑛和依媛奈緒重遇、認識了新的朋友、和以前一樣幾乎沒有變的城鎮和人們。這令人懷念的回憶和溫馨的環境，治癒著悠心中的傷痕。在這樣的過程中，慢慢地發生了一些變化。兒時定下的只屬於兩個人的秘密約定以及所失去的重要東西的下落。還有，定下了這個地方的真正理由。很快悠注意到了對自己來說誰是重要的存在……面對傷痕累累，一路蹣跚走過的她，悠要如何面對呢？在陽光燦爛的初夏天空下，故事，就這樣開始了……