ブームの構造や主巻、補巻等の性能はソ30形と変わらず、走行装置の形状も同一である。動力としてディーゼルエンジン(DMH17, 160PS)を採用し、すべての操作を電気によって行うディーゼル電気式で、制御方式はワードレオナード方式である。台車内には自走用の電動機を各台車に1基ずつを装備する。外観上は、ウインチ部分が覆われている。
1956年（昭和31年）から1969年（昭和44年）にかけて、国鉄浜松工場および日立製作所で21両（ソ80 - ソ99, ソ180）が製造された。操重車の中でもソ30形とともに大型に分類され、扱い荷重は最大で 65t となっている。ソ30形を基本として、動力に何かと欠点の多かった蒸気機関に代え、ディーゼルエンジンを採用したものである。本形式は、大別して前期形（ソ80 - ソ83）、中期形（ソ84 - ソ97）、後期形（ソ98, ソ99, ソ180）の3種に分類される。外部塗装は当初は全車淡緑色であったが、1968年（昭和43年）10月1日ダイヤ改正では高速化不適格車とされて最高速度65km/hの指定車となり、識別のため記号に「ロ」が追加され「ロソ」となり黄色（黄1号）の帯を巻いた。その後全般検査の際に、黄1号の1色塗りに変更された車が存在した。この色違いの明確な基準はなく、全般検査の際に入場する工場の違いによるものと思われる。
アントワーヌ・ラヴォアジエは、空気は「空気の基」と「火の物質」から成り、一方で金属は金属灰と「空気の基」から成るという考えをもっていた。そして燃焼の際には金属　＋　火の物質　→　金属灰　＋　空気という変化が起こると考えた。しかし、1772年にラヴォアジエは、金属を燃焼させると質量が増すというギュイトン・ド・モルヴォーが行った実験の結果を知った。そこで同年、空気中で硫黄やリンを燃焼させる実験を行ったところ、燃焼前より質量が増えることを発見した。ラヴォアジエは、「空気の基」が離れたのに質量が増えるのはあり得ないと考え、燃焼の際には「空気の基」が逆に硫黄やリンに結合するのではないかと自分の説を修正した。さらにラヴォアジエは、旧来より知られていた金属灰の質量増加の問題も、同様に金属が「空気の基」と結合したためだと考えた。すなわち、空気　=　空気の基　＋　火の物質金属灰　=　金属　＋　空気の基であり、金属の燃焼の際には金属　＋　空気　→　金属灰　＋　火の物質となる。この内容は1772年11月に覚書として学士院に提出された。さらにラヴォアジエは1774年4月に、「密閉容器内での金属の灰化についての報告」という論文を発表した。ここでは、密閉された容器内に金属を入れて燃焼させると燃焼後の質量は燃焼前と変わらないが、その後容器に穴をあけると、空気が容器内に音を立てて流れ込み、質量が増えるという報告がなされている。このことからも、燃焼で質量が増えた原因は、フロギストンや、あるいは過去にボイルが仮定した「火の粒子」ではなく、空気中の何かが金属と結合したためと判断できる。このようにラヴォアジエはフロギストンを使用しない自らの理論を作り上げていった。しかし、金属と結合する「空気の基」とは何であるかに関しては結論を出せずにいた。そのような状態にあった1774年10月、ラヴォアジエはプリーストリーから、水銀灰を加熱した時に発生する気体の話を聞いた。ラヴォアジエは、この実験を行えば、自分が求めている気体が得られるのではないかと感じ、自らの手でプリーストリーと同じ実験を行った。ラヴォアジエが水銀灰の実験で得た気体（すなわち酸素）は、空気とほぼ同じ密度をもっていた。さらにこの気体に対して行った6種類の検査においても、空気との大きな差異は認められなかった。そのためラヴォアジエは、この気体は純粋な空気そのものであると結論した。ラヴォアジエの論文は1775年4月に発表された。これを読んだプリーストリーは、ラヴォアジエの見解に異を唱えた。プリーストリーはすでにこの気体は空気ではなく新しい気体（脱フロギストン空気）であることに気づいていたため、ラヴォアジエがこれを空気としたのは、この気体の性質を十分調べていないためだと指摘した。ラヴォアジエはこの指摘を受けて、論文を修正した。ただしフロギストン説には則らずに、空気は2種類の気体から成ると考えた。そして燃焼の際には、そのうちの一方の気体が金属と結合するとした。さらに1779年には、すべての酸はこの気体と非金属性の物質が結合したものであると考え、この気体を「酸を作る元素(principe oxygène）と名付けた。これが現在の「酸素」という名称の由来となっている。すなわちラヴォアジエは、金属の燃焼に関して、従来の金属　→　金属灰　＋　フロギストンではなく、金属　＋　酸素　→　金属灰という理論を作り上げたことになる。なお、ラヴォアジエが空気の成分とした二つの気体のうちのもう一方は、燃焼には関わりのない気体で、ラザフォードが「フロギストン空気」と名付けたものである。ラヴォアジエはこれを「アゾート」（ギリシア語で「生命が無い」という意味）と名付けた。現在ではこの気体は窒素と呼ばれている。