E331系使用的机器主要都是根据E993系的实验结果而开发。其中动力车辆的关节式转向架採用于E993系试验的直接驱动设计，由电动机直接推动车轴。
车厢.为了照顾视障人士的需要，E331系与同是次世代通勤型列车的E531系和E233系的车门边沿均贴上黄色胶带，在近车门的地板铺上防滑胶垫，并加上关门LED警报灯和209系起使用的关门警告音声。另外，E331系的车厢内除了设有轮椅专用空间外，部分车厢更设有专用的电动斜板，方便使用轮椅的乘客上落。另外，车门上方与E231系500番台和