柔軟性と弾力に富むエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA、Ethylene vinyl acetate)は、その特性から完全な独立気泡の発泡体（EVAフォーム）を得られ、また極性基を持つことからゴム類など多くの材料との混合が出来る、特殊なものとなる。主な成形法はカレンダーロールを用いたプレス架橋発泡成形であり、射出成形法も確立されている。
PPは加熱による粘度低下が急で、発泡壁形成が難しい。そのため架橋剤・架橋方法の選択が重要となる。放射線架橋では、ガンマ線放射などで生じさせたフリーラジカルを起点に架橋を起こさせるが、厚みのある製品には適応できない。化学架橋では、含有させた有機過酸化物を過熱で分解させて発生したラジカルを起点に架橋を起こし、多くの場合で多官能性モノマー（ジビニルベンゼン、アリルアクリレート、エチレングリコールジメタクリレートなど）を併用して架橋密度を上げる方法や、アジ化物を用いる方法、または官能基を持つモノマーと共重合させたポリプロピレンを用いる方法もある。なお、ビーズ発泡や押出発泡では架橋は行われない。常圧発泡では、PP溶融温度よりも分解温度が高い分解型発泡剤を用いる必要があり、アゾジカルボンアミドなどが主に用いられる。これは加圧・押出発泡にも使われている。押出発泡やビーズ発泡では揮発型発泡剤が使われ、脂肪族炭化水素類やアルコールまたは不活性ガスが利用される。
汎用樹脂を用いたもののうち、ポリプロピレンフォーム（PPフォーム）は比較的耐熱性が高い。PEよりも結晶化度が高いPPの発泡には混練や架橋の難しさや温度－粘度曲線の急激な変化など難点が多かったが、1969年にハーキュリーズが特殊な架橋剤を開発し、加圧発泡法による実用に耐えるスラブ状PPフォームの製造を開始した。1971年にはデュポンが押出発泡法によるシート成形を開始、1972年には東レが常圧下での放射線架橋フォームを開発し、1981年にはジェイエスピーがビーズ法の型内発泡成形(EPP)技術を確立した。
PEフォームには、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、リニアポリエチレンのいずれもが原料として使用され、さらにエチレン－酢酸ビニル共重合体(EVA)やエチレン－プロピレン共重合体も用いられる。発泡剤は、分解型有機系ではアゾジカルボンアミドやN,N-ジニトロソペンタメチレンテトラミン等、揮発性ではブタンやペンタン等の炭化水素類またはハロゲン化炭化水素類、不活性ガスでは二酸化炭素や窒素などが使われる。架橋発泡法における架橋剤には、ジクミルパーオキサイドなど有機過酸化物系が使用される。
PSフォームと比較し、吸水性が低く低温での脆性破壊が起きにくく、切削など二次加工が容易であり、また可撓性を持ちながら圧縮強度に優れるポリエチレンフォーム（PEフォーム）は、1958年にアメリカのダウ・ケミカルが高発泡の無架橋押出製造技術を確立、窒素含浸発泡は1960年にイギリスのExpanded Rubberが、発泡剤を用いる製法は1962年に日本の古河電工が開発した。以後、数多いメーカーによってPEフォームの製造方法やプロセス開発が進められた。
ポリスチレンフォーム（PSフォーム）は、1930年代にスウェーデンで研究が始まり、1943年にダウ・ケミカルが溶融発泡の押出発泡成形したスチロールボード(Extruded Polystyrene - XPS)を、1951年にドイツのBASFが固相発泡のビーズ法発泡ポリスチレン(Expandable Polystyrene Beads - EPS)を発明した。1960年代には押出発泡法の改良が進み、1961年には0.5mm程度の厚さを持つシート成形が可能となり「ポリスチレンペーパー」（または「発泡ポリスチレンシート」、Polystylene paper - PSP）が初めて上市された。標準的な発泡倍率は、XPSおよびEPSで50-100倍、PSPで10-20倍程度である。
車体はE653系やE751系を基本としたアルミ合金製ダブルスキン構造を採用している。0番台は大糸線での運転を、500番台は臨時列車での降雪線区の運転 をそれぞれ考慮して耐寒耐雪構造としている。前面形状は高運転台非貫通構造のE653系やE751系とは異なり、E231系に似た切妻に近い形となった。衝撃吸収構造を有する。0番台には非貫通構造と貫通構造があり、貫通構造のクハE257形100番台にはワンタッチ幌装置が備えられている。このほか、付属編成に簡易運転台を装備したクモハE257形が存在する。500番台は分割・併合運転を行うため先頭車は貫通構造のみで、クハE257形500番台にはワンタッチ幌装置が備えられている。前照灯はシールドビームとプロジェクター式ディスチャージヘッドランプ (HID) を併用している。また上部に補助灯も装備している。尾灯はLED式である。前面にLED式の種別・愛称表示器を備えている。形状は非貫通構造の先頭車は横長、貫通先頭車ではほぼ正方形となる。側面行先表示器もLED式である。乗降用のドアはクハE257形は片側2か所、サロハE257形のみ中央寄り1か所で、それ以外は片側1か所設置されている。客室側窓は座席2列分 で、E653系やE751系と共通である。窓ガラスは紫外線カット機能付きの複層ガラスである。低重心化のために空調装置はすべて床下に搭載し、屋根上はパンタグラフ以外の重量物は搭載していないため、平坦である。後に0番台の全編成と500番台ともに改良型のスカートの取り付けが実施されている。