2階建車両で床下に各種機器を配置することが困難であるため、床下機器は水タンク、空気圧縮機、主電動機電動送風機にとどめ、主変圧器、主変換装置、補助電源装置は車端部の床上に搭載する。機器室は室内とは気密壁によって仕切り、気密外としている。4両 (T+M1+M2+T) で1ユニットを構成し、M1車に主変換装置・補助電源装置を、M2車に主変圧器・主変換装置を搭載する。主回路制御にはJR東日本の新幹線電車では初めて可変電圧可変周波数制御（VVVF制御）が採用された。主変換装置 (CI2)は、GTOサイリスタ素子を使用した2レベルコンバータ+2レベルインバータで構成されている。主変圧器 (TM208) は強制風冷式を採用し、3,730kVAの容量を備える。主電動機 (MT204) はかご形三相誘導電動機を採用し、連続定格出力を410kWに増強した。これによって、編成でのMT比が1:1でありながらも、200系と同等の起動加速度1.6km/h/sを確保している。電動空気圧縮機はMH1114-TC2000Aを採用する。
車体は、設計当時の技術では2階建ての構造にした時の強度が心配されたために、普通鋼製で製造された。JR東日本の新幹線車両の中では1両あたりの重量および編成重量が最も重い。現在のところ最後の普通鋼製新幹線電車である。外観のデザインコンセプトは「グランド&ダイナミック」を掲げ、先頭部分は2階建てのボリュームを生かしながら、騒音・微気圧波対策を考慮したエアロダイナミックノーズとなっている。新製当時の車体塗装は上半分がスカイグレー、下半分がシルバーグレー、車体側面の帯がピーコックグリーンというものであった。
日本は、日清戦争全体を通して主戦論で固まり、政治と軍事が統一されていた。開戦前の5月30日、衆議院で内閣弾劾上奏案を可決する等、条約改正など外交政策をめぐって伊藤内閣と激しく対立する対外硬六派も、開戦後、その姿勢を大きく変えた。解散総選挙後、広島に召集された臨時第七議会で、政府提出の臨時軍事費予算案（その額1億5,000万円は前年度一般会計歳出決算額8,458万円の1.77倍）を満場一致で可決する等、伊藤内閣の戦争指導を全面的に支援した。つまり開戦により、反政府的な排外主義的ナショナリズムが、これを抑えてきた政府の支持に回ったのである。また、反政府派の衆議院議員だけでなく、知識人も清との戦争を支持した。たとえば、対清戦争について福澤諭吉は「文野〔文明と野蛮〕の戦争」と位置づけ（『時事新報』1894年7月29日）、内村鑑三は「義戦」と位置づけた。なお、内村と同じように10年後の日露戦争で非戦〔反戦〕の立場をとる田中正造も、対清戦争を支持していた。そうした一種の戦争熱は、民間の義勇兵運動の広がり、福沢や有力財界人などによる軍資金献納にも現れた。清との戦争は、まさに挙国一致の戦争であった。6月5日、参謀本部内に史上初めて大本営が設置され、形式上戦時に移行した。8月4日、大本営が「作戦大方針」を完成させ、翌日、天皇に上奏された。大方針では、渤海湾沿岸に陸軍主力を上陸させて清と雌雄を決すること（直隷決戦）が目的とされ、このための作戦が二期に分けられた。第一期作戦は、朝鮮に第五師団を送って清軍をけん制、残りの陸海軍が出動準備と国内防衛、海軍が清の北洋水師（北洋艦隊）掃討と黄海・渤海湾の制海権掌握とされた。第二期作戦は、第一期作戦の進行、つまり制海権で三つが想定された。(甲)制海権を掌握した場合、直隷平野（北京周辺）で決戦を遂行、（乙）日本近海だけ制海権を確保した場合、朝鮮に陸軍を増派し、朝鮮の独立確保に努力、（丙）制海権を失った場合、朝鮮に残された第五師団を援助しつつ、国内防衛とされた。8月14日、朝鮮半島南部に待機中の連合艦隊から「自重ノ策」をとると打電された大本営は、第二期作戦を（乙）で進めることにし、各師団長に訓示した（第三師団には出動命令）。31日、大本営は、「冬季作戦大方針」を定め、上記「作戦大方針」の（乙）を（甲）に変更し、直隷決戦を行うことにした。しかし、実際に制海権をまだ掌握していないため、1)直隷決戦の根拠地として旅順半島の攻略確保、2)清軍を南満洲に引きつけるための陽動作戦（奉天攻撃）を実施、3)陽動作戦の準備として清軍が集結する平壌を攻略するとされた。翌9月1日、まず3)を実施するため、第一軍が編成された。なお、当時の戦争指導は、政治主導であった。天皇の特旨により、本来メンバーではない山縣枢密院議長と伊藤首相と陸奥外相が大本営に列席し、伊藤首相は西洋列強の思惑を踏まえた意見書を提出することもあった（山東作戦の実施決定と台湾攻略に大きく影響）。政治が軍事をリードできた要因として、第一に統帥権独立の制度を作った当事者達であったため、同制度の目的と限界を知っており、実情に合わないケースで柔軟に対処できたことが挙げられる。第二の要因として、指導層の性格が挙げられる。当時の指導層は、政治と軍事が未分化の江戸時代に生まれ育った武士出身であり、明治維新後それぞれの個性と偶然などにより、政治と軍事に進路が分かれた。したがって、政治指導者は軍事に、軍事指導者は政治に一定の見識をもっており、また両者は帝国主義下の国際環境の状況認識がほぼ一致するとともに、政治の優位を自明としていた（陸軍大学校・海軍兵学校卒の専門職意識をもつエリート軍人が軍事指導者に上りつめていない時代）。関連して藩閥の存在も挙げられ、軍事に対する「政治の優位」つまり「藩閥の優位」でもあった。なお、そうした要因は、日露戦争後しだいに失われたものの、第一次世界大戦後にはいわゆる「大正デモクラシー」を経て議会制民主主義が根付くと見られた。しかし1930年代初頭の世界恐慌後に軍による主導にシフトすることになる。