两个PWM变流器+一个VVVF逆变器构成。GTO元件开关频率低，因此发车与停车时能听见电动机发出明显的磁励音。主电动机（TMT1 - TMT5，WMT203)为鼠笼式三相电动机，每节动力车辆配备4台。持续额定功率300千瓦，交流电动机的使用较采用直流电动机的100系相比输出功率高出约30%，质量却减少一半，一定程度上对全车的轻量化做出了贡献。300系是首款采用了VVVF逆变器控制的再生制动的新干线列车，制动性能得以强化，但未装备电动机的拖车无法实现再生制动，故而装备了涡电流制动设备。因为车体轻量化使