主機は艦本式(インパルス)ギアード・タービン2基を搭載した。1基につき高圧・低圧・単式タービンが1台ずつあり、後進タービンは単式タービンと同一ケース内にあり、巡航タービンは単式タービンに減速ギアとクラッチを介して連結された。18ノットまでは巡航タービンと単式タービンを併用、24ノットまでは単式タービンのみを蒸気を送り、それ以上は高圧・低圧・単式の全てを使用した。機械室は防御上左右の2室に分け、その後部に補機室を設けた。しかしこの方式は浸水時に艦の傾斜が増すことになり、その後の駆逐艦では採用されていない。主缶(メイン・ボイラー)はロ号艦本式重油専焼缶4基を搭載した。過熱器は無く蒸気は圧力20kg/平方cmの飽和蒸気。第1第4缶の蒸気は左舷タービンへ、第2第3缶のそれは右舷へ送られた。漣には舞鶴工作部で考案された空気余熱器が実験的に取り付けられ、全力での燃料消費を10%減少するなどの好成績を収めた。この結果から、暁以降はボイラーを3基としてその重量を23%減少させた。ボイラーを3基にすることは排水量の超過には有効だったが、艦下部の重量が減少したため後述するように復元性能は悪化した。缶室吸気口はI型では背の高いキセル型になった。従来より海水の浸入を防ぐように努めたが、それでも荒天時に高速を出すと海水の浸入することがあった。そこで改I型(浦波)からは吸気口をお椀型とし、燃焼用空気を煙突の隙間から取り入れる方法を採用した。これは海水の浸入に有効であり、空気を余熱することで缶の効率も上がり、以後の駆逐艦の標準形式になった。
機械通風の強化、暖房にスチームヒーターの採用(従来は石炭ストーブのみ)、小型冷却機と小型冷蔵庫の装備など居住性が向上した。居住区も艦橋下方に士官室を設けるなどの変更がされた。その他に前部マストを駆逐艦として初めて3脚マストにした。
長船首楼型の船体で乾舷を大きく取り、艦首には急激なシアと強いフレアを付けた。船体中央部の外板にもフレアを付けた。この中央部のフレアは水線部からタンブルホーム型のように一旦内側に入り、改めて上甲板で外に開く形をしていた。この形状は凌波性には極めて有効で、後の初春型駆逐艦や千鳥型水雷艇にも採用された。しかし工事上では不利であり、あるいは後の性能改善工事(後述)では船体強度上不利になるという理由で「夕暮」(初春型)や白露型駆逐艦以降では廃止された。構造上は極端な軽量化が進められた。小さい肋骨を多くし外板の厚さを減らしたり、ガーターを強化してステーやピラーを極力減らすなどの工夫をした。その他に小さい鋲を用いたり、軽め穴の徹底や材料の余分な部分を除去するなどの重量軽減策を行った。これらにより工数は増えたが船体の重量は「浦波」の場合、計画より逆に10トン少なくなっている。また設計段階の縦強度計算では艦前部と後部の許容応力を高めた。つまり、艦の前後の強度を中央に比べて落としたが、これは後の第四艦隊事件で船体切断の遠因となった。その他に駆逐艦として初めて2重底を採用、ビルジキールは従来の駆逐艦は1枚板だったが、本型からは2枚板(ビルドアップ)式になった。
本系列は、1963年の神戸線と宝塚線の架線電圧昇圧（600V→1500V）決定に伴って製造された2000系の複電圧対応型である。1964年までに電動車である2021形と制御車および付随車である2071形が各21両ずつ、合計で42両が製造された。複電圧車ではあるが、電圧転換器による車上転換ではなく、車庫あるいは工場で各車の床下の主回路や補助回路の切り替えスイッチの切り替え、あるいは端子板の結線変更による方式であり、走行中の電圧切り替えはできなかった。また、2000系と同等の定速運転機能も装備していたが、電気関係、特に主制御器の構造が極めて複雑で保守に問題があったために、以降は比較的構造が単純な昇圧即応車である3000系・3100系の製造に移行した。主電動機は2000系同様の複巻電動機であるが、定格電圧は750Vとなった。2000系との併結は不可能であるが、車両番号は2000系の続番で、それぞれ2021 - 2041・2071 - 2091と付番された。車体は2000系に準ずるが、側窓のサッシがフレームレスとなり、操作性が向上した。また、一部車両ではドアエンジンに新型の上戸閉機が試用された。2071F・2074Fは初の6両貫通編成で投入され、広幅貫通路で6両が繋がったが、加減速時の風の流れが強くなったため対策が必要になり、以後の新造車で妻引き戸を設けることとなった。他、4両編成・2両編成各2本（2031 - 2036・2081 - 2086）が汽車製造製のエコノミカル・トラックと称する1自由度系空気バネ台車を装備して竣工した。2081F・2084F・2087Fの6両編成3本は宝塚線に配属された。昇圧に際しては、事前調査によって直流1500Vでの走行性能に問題があることが判明したため、複電圧仕様から1500V専用車として改造されることとなった。ただし磁気増幅器の改造程度であり、2000系の様な大規模な工事は行われなかった。昇圧後しばらくの間は、定速運転機能、回生ブレーキ機能を残したまま神戸線と宝塚線で使用されていたが、昇圧後は電気配線や制御器関係の故障が相次ぎ、神戸線では高速走行中に主電動機のフラッシュオーバー事故に悩まされた。2021系は電装解除が行われ、その後の冷房化に伴う改番以降は2071系と称することとなった。