主回路装置には、EH500形から採用された高速トルク制御機能を有する三菱電機製のVVVFインバータシステムで、制御素子はIGBTを用いる主変換装置を採用する。主変換装置は強制風冷式とし、3レベル電圧形PWMコンバータ+2レベル電圧形PWMインバータ2組で構成、それを3台搭載した、1台のインバータで1台の主電動機を個別に制御する 1C1M 方式である。後述する補助電源装置故障時には、運転台からの遠隔操作で第1軸の主変換装置インバータ部を補助電源装置 のバックアップとして使用できるフェイルセーフ配慮がなされた。補機類の電源となる補助電源装置は、主変圧器3次巻線からの出力を直流に変換する整流部と、直流電源を三相交流440Vに変換するインバータ部で構成されている。主変圧器は、送油風冷式の外鉄形、定格容量3,490kVAのものを1基搭載する。2次巻線は6群構成とし、主変換装置のコンバータ部に、3次巻線は補助電源装置に接続されている。主電動機はEF210形と同一のかご形三相誘導電動機 FMT4 形（1時間定格電圧1,100V、1時間定格電流370A、1時間定格出力565kW）を6基装備する。台車はEF210形と同様の軸梁式ボルスタレス台車 FD7N 形（両端）・FD8A 形（中間）である。軸距は2,500 mm、車輪径は1,120 mmであり、台車間距離6,200 mmで配置される。駆動装置は1段歯車減速つりかけ式であり、主電動機の車軸支え軸受部をころ軸受とすることで歯車かみ合い精度向上とメンテナンスフリー化を図っている。歯車比は5.13（大歯車82/小歯車16）である。基礎ブレーキは焼結制輪子を用いたユニットブレーキを採用し、留置ブレーキとしてばね式ブレーキを備える。ブレーキシステムは、単機ブレーキが発電ブレーキ併用の電気指令式空気ブレーキ、編成ブレーキが電磁自動空気ブレーキである。寒冷地仕様として耐雪ブレーキ機能を装備し、車輪と制輪子の間に雪を侵入させない構造としている。パンタグラフは上昇動作時の鉤外し機構を空気式としたシングルアーム式の FPS5 形で、関節部を車体中心に向けて搭載する。登場時はパンタグラフのホーン部分が一本(摺り板は二本並列)のタイプであったが、後に全車ホーン部分が二本のタイプに交換されている。後述する500番台は登場時よりホーンが二本となっている。空気圧縮機はC2000相当を採用し、床下の台車周辺に除湿装置とともに2基搭載されている。運転室は気密性を高め、空調装置を配置した。運転席周囲の機器配置は既存の新型機とほぼ共通の構成とされ、運転中の各種情報や、点検時の自己診断結果などを集中して表示するモニタ装置を設ける。
新しく市となる普通地方公共団体の名称については、以前は特に規定もなく、福岡県遠賀郡若松町が旧市制の下において市制施行する際には福島県若松市（1899年(明治32年)4月1日市制施行）との重複は特に問題にならず、1914年（大正3年）4月1日に福岡県若松市（現北九州市若松区）が成立した。しかし、東京都府中市（1954年(昭和29年)4月1日市制施行）が市制施行を申請したあとに、広島県府中市が「1954年（昭和29年）3月31日」と一日早い市制施行日を申請した事柄が問題化され、1954年（昭和29年）7月1日に埼玉県比企郡松山町ほか4村が合併した際に市名として申請した松山市は愛媛県松山市との重複から認可されず、東松山市となった。また、同一名称市の最初の事例である若松市でも先に市制施行をした福島県若松市が周辺町村の編入を期に1955年（昭和30年）1月1日、会津若松市に改称した。こうしたことを踏まえ、1970年（昭和45年）に各都道府県知事あてに出された「地方自治法の一部を改正する法律の施行について」（昭和45年3月12日自治振第32号）という自治事務次官通知によって、「市の設置若しくは町を市とする処分を行う場合において、当該処分により、新たに市となる普通地方公共団体の名称については、既存の市の名称と同一となり、又は類似することとならないよう十分配慮すること。」とされるようになった。これ以後、既に存在する市の（表記上の）名称と同一の名称を使用することができないとされ、既存の市と同一名称の町が市制施行をする際には、方角等を頭に付す（北海道北広島市、埼玉県上福岡市〈現ふじみ野市〉、東京都東大和市、山口県新南陽市〈現周南市〉など）、旧国名や都道府県名・郡名などの広域地名を付す（岩手県陸前高田市、茨城県常陸太田市、常陸大宮市、京都府京田辺市、大阪府大阪狭山市、奈良県大和高田市、広島県安芸高田市、大分県豊後高田市など）、地域を象徴する名詞等を後ろに付す（京都府長岡京市、福岡県大野城市など）、旧国名にする（大阪府摂津市<三島町が市制施行>、高知県土佐市<高岡町が市制施行>等）、広域地名をそのまま使用する（福岡県八女市〈福島町が市制施行〉など）、瑞祥地名に変更する（埼玉県和光市〈大和町が市制施行〉など）等、様々な方法で市制施行にあたって重複を避けている。しかし、平成の大合併が行われるなかで、歴史的に共通した項目があるなどの合理的な理由によって既に存在する市側が了承すれば、同一の名称を使用することができるようになり、福島県伊達郡伊達町ほか4町が申請した伊達市が北海道伊達市と同一名称であるにもかかわらず認められた。2017年（平成29年）現在、同一名称の市としては前述の府中市と伊達市の2組が存在するのみとなっている。また、「守山市」と「八幡市」は、それぞれ愛知県と福岡県にあったが、いずれも合併で消滅した（守山市→名古屋市守山区、八幡市→北九州市八幡区→北九州市八幡西区・八幡東区）ため、消滅後に市制施行した滋賀県守山市や京都府八幡市は、支障なく市制施行している。なお、字が違うが同じ読みの市は、出水市と和泉市（いずみ）、鹿島市と鹿嶋市（かしま）、江南市と香南市（こうなん）、古河市と古賀市（こが）、堺市と坂井市（さかい）、さくら市と佐倉市、津島市と対馬市（つしま）、北杜市と北斗市（ほくと）、三次市と三好市とみよし市（みよし）、山形市と山県市（やまがた）の10組が存在する。このうち鹿嶋市とみよし市は、市制施行時に既存の市（鹿島市・三好市）と同一表記となることを避けるために別の文字（異体字・平仮名）を用いた例である。