架線からの単相交流25kV（新幹線）または20kV（在来線）を主変圧器で降圧した上で、主変換装置で直流に整流、その後三相交流に変換して主電動機を制御するVVVFインバータ制御方式である。編成全体は11号車から14号車の4両 (M1sc+Tk+M1+M1) と15号車から17号車の3両 (M1+T+M1c) の2ユニットで構成されており、電動車にはE5系・H5系用と共通化設計された主変換装置を、付随車に主変圧器と集電装置を搭載する。主変換装置は日立製作所・三菱電機・東芝の3社で製造している。床下の機器は、山側に点検頻度が多い主要な機器を集中配置させて、それらの点検カバーを設けることにより、メンテナンスを容易にするとともに、逆に点検頻度が少ない機器については、主変換装置中央の空いたスペースに配置され、機器の小型化を図っている。補助電源装置は11・17号車、電動空気圧縮機は11・13・15・17号車に搭載されており、さらに11号車には補助用の電動空気圧縮機を搭載している。これは本車の空気ばねによる車体傾斜システムなどで使用される圧縮空気の消費が多いことを考慮しているためである。主電動機は300kWのMT207三相交流誘導電動機を搭載、駆動方式はWN平行カルダン駆動を採用している。主変圧器は強制風冷式を採用し、3,470kVA (TM213) および4,980kVA (TM214) の容量を備える。騒音および振動抑制の観点から、主変圧器と車体梁の間に防振ゴムを挟み込む構造とし、車体側と主変圧器側の双方にゴムを取り付けたサンドイッチ方式が採用された。
車体の色は、上部を「茜色」、下部を「飛雲ホワイト」とし、その境目や車体側面に「アローシルバー」の帯を配している。先頭形状は、E955形電車 (FASTECH 360 Z) でテストされた「アローライン」を基にしている。ノーズの長さは約13mとなっており、E955形11号車と同じ長さで、E3系の約6mより延長されている。先頭車両のノーズの長さによって編成定員が1両分減少するため7両編成へと車両数が増やされた。なお、本系列の導入直前には、以上のことを理由に在来線区間の各駅や信号場、および秋田車両センターの地上設備が改良されている。床下機器は台枠横はりから吊り下げ、騒音対策として点検ふたを兼ねたふさぎ板と台車カバーで車体下半分を覆う構造とし、ふさぎ板と台車カバーには吸音材が取り付けられる。また、車体の間には、編成全体のヨーイングを抑制するための車体間ダンパーと風切り音の低減とローリングを抑制するために、片持ち支持方式によって屋根部分と側面部分に分割され、リンク機構で連結相手の車両に押し付ける構造の全周幌を装備している。低重心化を図るため、空調装置は床下に設置されており、その結果、屋根高さはE5系・H5系と同じ3650mmとなり、E3系と比べて430mm低くなっている。
デザインは奥山清行が監修した。新幹線区間では、E5系・H5系との併結を考慮して最高速度:320km/h・起動加速度1.71km/h/sであるが、在来線区間では130km/h・2.0km/h/sである。7両編成とし、電動車 (M) と付随車 (T) の構成（MT比）は5:2である。車体傾斜装置を採用することによって、新幹線区間における半径4,000mのカーブでも320km/hで走行できる。
2014年3月15日のダイヤ改正で、「こまち」充当列車が全て本系列に置き換えられた。同時にはやぶさ･こまちの宇都宮駅 - 盛岡駅間の最高速度が全列車320km/hへ引き上げられたため、秋田新幹線は「こまち」（最高速度275km/h）と「スーパーこまち」（最高速度300km/h）の区別がなくなり、列車名が「こまち」に統一された。また、「はやて」の大半が「はやぶさ」に統合されたため、仙台・盛岡駅発着の「はやぶさ」の増結用としても使用されている。同年春までに量産車は23編成が落成し、量産先行車も含めて合計24編成となった。
ロシア帝国臣民の大部分は農民（クレチャーニン：Крестьяне）である。農民は国有地農民、聖界領農民（エカチェリーナ2世の時代に国有地化）、御料地（帝室領）農民そして領主農民（農奴）に分けられる。1858年の調査では農民人口の55%が国有地農民（男性9,194,891人）と御料地農民（男性842,740人）であり、45%が農奴（男性10,447,149人）であった。農民身分では農村共同体（ミールまたはオプシチナ）と農奴解放後に組織された村団そして郷（ヴォロースチ）が身分団体にあたり、新規にこれに登録されることは事実上不可能であった。農村共同体は村長と村会からなる農民の自治組織で耕地、牧畜地そして森林は農村共同体の共同所有とされ、耕作地は村会の決定によって定期的に各農民に割替えられていた。農村共同体は体制側の統治の道具としての側面もあり、納税と徴兵は農村共同体の連帯責任であった。農民は人頭税に加えて領主（国家、皇族、貴族）に対する貢租（生産物、貨幣）と賦役（労役）の義務を負っていた。伝統的な三圃式農業によるロシアの農業は気候の厳しさに加えて、農村共同体による土地利用は私的意欲が欠如し、機械化も肥料・品種改良の導入も進まず、収穫率は低いままで停滞した。ロシアの工業化の進展とともに多くの農民が都市で出稼ぎ労働者として働くようになったが、身分は農民のままである。これら農村からの出稼ぎ労働者は工場労働者の主力となり、19世紀末には新たな都市労働者階層を形成することになる。ロシアの農村共同体の起源については古くから論争が続いており、スラヴ派は原始・古代的共同体の遺制であると唱え、西欧派は近世になって人頭税の導入に関係して発生したとしている。ピョートル1世以前への回帰を唱えるスラヴ派は農村共同体の共同体精神を高く評価し、知識人は農村共同体を社会主義的理想に近似したものと捉え、ナロードニキは農村に入って農民たちに革命思想を啓蒙しようと試みている。20世紀に入ると農村共同体は専制体制に抵抗する闘争拠点と化し、1905年革命の際には農村共同体が地主の追放を決め地主地を焼き討ちする運動が広まっている。これに加えて共同所有による生産性への弊害も多く、ストルイピン政権は農村共同体を解体して自営農（クラーク）を育成しようとする土地改革を図ったが、農民の強い抵抗を受けており、共同体を離脱した農民は20%程度に留まっている。