相同的单节机车通过詹尼车钩、折棚式密封风挡重联组成一组。机车装用16V280ZJA型柴油机，最大运用功率2×3610千瓦，关键部件如增压器、喷油泵、喷油器、高压油管等采用进口产品，其中涡轮增压器为瑞士ABB公司的产品。机车采用交—直流电传动，装用与东风8B型机车相同、由永济电机制造的JF204D型三相交流同步发电机，同时采用了新研制的ZD106E型四极串励直流牵引电动机，新电机是在东风11型机车采用的ZD106型牵引电动机基础上进行减重设计，其尺寸和接口保持相同。机车走行部与东风11型机车相同，为轮对空心轴