機関は燃料直接噴射式のDMF15HZD-G形（定格出力331kW≒450PS/2000rpm、総排気量15.24リットル、4サイクル直列6気筒横形、ターボチャージャー・アフタークーラー付き）である。排出ガスの清浄化と低騒音化のため、燃料噴射系統にコモンレールと高圧フェエルサプライポンプを採用している。主発電機は開放形強制通風方式のDM115形三相誘導発電機（定格出力305kW）を搭載し、機関とは直結駆動され、車両に必要な電力を供給している。なお、前述のように機関始動には主発電機を用いるため、スターターは省略されている。
床下の主回路搭載スペースを確保するため、トイレの汚物タンクは床上タンク式とし、制御用蓄電池の2段化、機器箱の一体化などにより、床下のぎ装スペースを確保している。床下の機器配置はGV-E400形を基本配置に、GV-E401形は同配置、GV-E402形は点対称配置としている。なお、以下文中で「前位」「後位」の語を用いるが、GV-E400形・GV-E401形は羽越本線基準で新津方が後位、GV-E402形は逆となっている。
車体長は20 m 級（19,500 mm）であり、車体下部の台枠を除き、ステンレス鋼を使用している。車体幅は2,800 mm で、裾絞りのないストレート車体としている。踏切事故対策として前頭部を強化しており、側面からの衝撃に対する安全向上対策として「リング構造」を採用し、衝撃荷重を受けた時の車体構体の変形量抑制を図っている。床面高さは1150 mm であり、客室扉は片開き・片側2扉としステップ（レール面高さ970 mm）を設けている。前部標識灯と後部標識灯は、前面上部のきせの中に2灯のLED前部標識灯を外側に、2灯のLED後部標識灯を内側にそれぞれ配置しており、ガラス防曇対策として、前面窓の熱線ガラスを前部上部のきせ内まで大形化している。側窓は面積確保のため上下分割の上部降下窓と下部固定窓の組合わせとし、可視光線・日射熱線・紫外線の透過率が少なく紫外線を100％カットする強化型のIRカットガラスの採用により、客室内はブラインドカーテンを省略している。
「長年に渡り沿線の日常を支える公共交通としての信頼感」「時代が変わっても風化しないシンプルさ」を志向した。先頭部は「金属の塊から削り出した印象」を狙った大きなガラス面とエッジの立った構成とし、先頭部から側面へ繋がる面構成と稜線の工夫により、全体の一体感を高めている。塗装については、新津運輸区所属の量産先行車は、前面・側面の下部にいわゆる「新潟色（黄色とトキピンク色）」をドットでライン状に配している。
「GV」は「Generating Vehicle」の意であり、液体式気動車の「キ」、ディーゼルハイブリッド車両の「HB」に相当する駆動方式を表す記号である。また、形式名の百の位の数字「4」も、「電気式気動車」を表す。
老朽化したキハ40系気動車の置き換えを目的に新造された車両である。2019年（令和元年）8月19日に営業運転を開始した。ディーゼルエンジンの動力で発電した電力で主電動機を駆動する、いわゆるディーゼル・エレクトリック方式の電気式気動車である。ただし、本系列はこれまでJR東日本で開発・採用されてきた、シリーズ式ディーゼルハイブリッドは採用されていない。両運転台車のGV-E400形と、片運転台車のGV-E401形（トイレ付き）およびGV-E402形（トイレなし）からなる2両固定編成がある。車体や各機器はキハE130形500番台に続き、国内外を対象に公募調達を行っている。製造は川崎重工業が担当した。
3歳からピアノ、エレクトーンを始め、幼少期より作曲を含む様々なコンクールに出場した経験を持つ。東京都立芸術高等学校音楽科を経て、2004年に東京音楽大学音楽学部音楽学科器楽専攻（ピアノ科）を卒業。2008年より作曲家・編曲家として活動を開始し、テレビドラマを中心に報道番組、映画、舞台、編曲・楽曲提供など様々な分野の作品で音楽を担当し活動している。2013年より所属事務所をレジェンドアへ移籍。2017年8月1日退所。
大日本帝国陸軍では、連隊（聯隊）は鎮台時代から置かれた。1874年（明治7年）1月に近衛歩兵連隊が編成されたのが最初である。以降、各鎮台にも歩兵連隊が編成された。帝国陸軍の連隊はその管轄地域（連隊区）の徴兵によって充足されたることから「郷土連隊」としての意識が高かった。なお近衛師団隷下の各近衛連隊は、禁闕守衛（宮城・天皇の警護）の意味合いから衛戍地こそ東京なものの、連隊を構成する下士卒は出身地に拘らず全国津々浦々から選抜される徴兵によって編成されていた。帝国陸軍の連隊は3ないし4個大隊から編成されることが多かった。騎兵連隊など一部の兵科・兵種の連隊は大隊を持たず、連隊直下に中隊がある編制となっていた。帝国陸軍の歩兵連隊と騎兵連隊が有した軍旗（連隊旗、旧「陸軍御国旗」）は、連隊の創設時に大元帥たる天皇より下賜されるものであった。歩兵と騎兵以外の連隊には軍旗は下賜されなかったものの、軍旗の意匠として帝国陸軍が考案・採用した旭日旗は元帥徽章などで（意匠が）用いられるなど、「（歩兵・騎兵）連隊の象徴」のみならず「帝国陸軍の象徴」として内外で認識されていた。1930年代から天皇崇拝が昂進すると、軍旗重視の意識も高まり、時としてこの旗への配慮のために作戦上の合理性が損なわれることもあった。なお、現在の陸上自衛隊において帝国陸軍時代の軍旗に相当する自衛隊旗は天皇より下賜されるものではなく職種も問わないが、各連隊に授与される。