タ3100形はわが国初の酢酸、無水酢酸専用車として1947年（昭和22年）から1959年（昭和34年）3月12日にかけて全車（26両）がタム100形からの改造により落成した。改造に際してはタンク体には手を加えることなく、積載荷重を減らしたことによる下廻りの担いバネを交換した等軽微なものであった。車両によってはタ3100形への改造後の事後改造として、キセ（外板）、加熱管を取り付けた車両も存在した。落成時の所有者は、新日本窒素肥料（その後チッソを経てチッソ石油化学へ社名変更）、昭和合成化学（その後昭和電工へ社名変更）の2社であり、その常備駅は、水俣駅、鹿瀬駅であった。昭和電工所有車の内2両（タ3118, タ3119）は、1966年（昭和41年）1月25日に徳山石油化学へ名義変更され常備駅は、吹田操駅に変更された。タム100形より改造され誕生したタ3100形であるが、その後需要の変更によりタム100形へ9両が復帰した。また1952年（昭和27年）12月10日には1両（タ3106）が三菱重工業にてタム3800形（タム3801）に改造され、1956年（昭和31年）12月22日から1957年（昭和32年）10月2日にかけてタ3600形へ6両が改造された。貨物列車の最高速度引き上げが行われた1968年（昭和43年）10月1日ダイヤ改正対応のため、軸ばね支持方式が二段リンク式に改造された。1974年（昭和49年）4月10日に、最後まで在籍した2両（タ3123, タ3125）が廃車になり形式消滅した。
1952年（昭和27年）6月30日から1964年（昭和39年）4月30日にかけてタ3050形ホルマリン専用車へ9両（タム1166, タム1175, タム1235, タム1164, タム1161, タム1163, タム1165, タム1241, タム1243 → タ3050, タ3051, タ3061, タ3082, タ3087 - タ3091）が改造された。
1951年（昭和26年）3月から1952年（昭和27年）4月25日にかけてタ2900形メタノール専用車へ3両（タム1131, タム1111, タム1155 → タ2906, タ2923, タ2926）が改造された。
1952年（昭和27年）2月7日に若松車輛、東急車輌製造にてタ1000形ベンゾール専用車へ4両（タム1146, タム1148, タム1149, タム101 → タ1044 - タ1047）が改造された。
タム100形の専用種別である濃硝酸は、戦前は爆薬としての需要があったが戦後激減し余剰車が発生したため多数の車両が各形式に改造された。一部の車両ではタム100形に復帰改造されたものも存在した。
本形式は濃硝酸専用車で多く製作され、濃硝酸専用車の主力形式であったが、老朽化やボギー車への置き換えなどで廃車が進み、1987年（昭和62年）4月の国鉄分割民営化に際しては、11両がJR貨物に継承されたが、1998年（平成10年）6月までに全廃され、形式消滅した。
タンク体はドーム付の直円筒形。材質は腐食防止のため、純アルミ製であり、「純アルミ」「連結注意」と標記される。識別のため記号番号表記は特殊標記符号「ア」（純アルミ製タンク車）を前置し「アタム」と標記し、タンク体には「純アルミ」、「連結注意」と標記された。アルミ製のため車体強度が弱く一時期「武蔵野操通過禁止」と車体に標記された。これは武蔵野操車場では自動操縦装置による入換を行っていたが、これによる大きな衝撃が車体に加わるのを防ぐための処置であった。荷役方式はマンホール蓋にある積込口から入れ、S字管を用いた空気加圧によって荷卸しを行う上入れ・上出し式。走行装置は当初、一段リンク式であったが、1955年（昭和30年）以降の新製車から二段リンク式に変更され、一段リンク式だった車両も後に二段リンク式に改造されている。
しかし、サッカーボーイは自身の強靭な脚力のために裂蹄を起こしやすいという欠点を抱えていた。弥生賞で3着に敗れると、石を踏んでさらに蹄が悪化、蹄が感染症にかかる飛節炎を患い、予定していた皐月賞を回避した。ここでサッカーボーイ陣営は日本ダービーに間に合わせるため飛節炎の治療を急ぐために抗生物質を大量に使用、しかし症状は回復せず逆に体調をさらに悪化させてしまう。それでも陣営はダービーを目指すため調整し、内山に代わり鞍上に河内洋を迎え、ダービートライアルのNHK杯に挑んだが4着、東京優駿（日本ダービー）でも単勝1番人気に推されたが、8枠22番の大外枠での出走であったことも要因となり、サクラチヨノオーの15着に惨敗した。河内はこの惨敗についての原因を「（大外枠ではなく）距離の長さ」であると語っている。春のクラシックは不本意な成績に終わったが、中日スポーツ賞4歳ステークスでは勝ちパターンに持ち込んでいた皐月賞優勝馬でのちに天皇賞（秋）も制すヤエノムテキを並ぶ間もなく差し切り勝利した。次走の函館記念ではメリーナイス、シリウスシンボリの2頭のダービー馬に加えて牝馬クラシック二冠馬のマックスビューティが出走していた。このレースでサッカーボーイは直線でメリーナイスを差し切りそのまま一気に突き放し、5馬身差で1分57秒8という当時の日本レコードで優勝した。このレコードタイムは日本初の1分57秒台であり、現在も函館競馬場のコースレコードである。調教師の小野幸治は、秋に菊花賞を使うか天皇賞（秋）に使うか迷っていたが、捻挫を発症したことからどちらも回避している。復帰戦は当初出走予定のなかったマイルチャンピオンシップが選ばれた。前走スワンステークスを勝って2番人気だったシンウインドを寄せ付けず、ここも4馬身差でGI2勝目を上げた。次走は第33回有馬記念に出走。タマモクロスとオグリキャップの対決が注目されたこのレースはゲートで暴れて鼻血を出すアクシデントがあったが、3位入線のスーパークリークが前年覇者のメジロデュレンへの進路妨害で失格（当時は降着制度がなかった）したこともあり繰り上がりの3着に善戦した。翌年も現役を続行したサッカーボーイだったが、春初戦に予定していたマイラーズカップへの調整中に骨折。秋にはトレセンに帰厩し毎日王冠に登録したものの、再び脚部不安を発症。そのまま現役引退が発表され、結局古馬になってからは1走もできなかった。