ファンやメディアからは『沖海』（おきうみ）の通称で呼ばれることが多い（IN沖縄2では『沖海2』（おきうみツー）、IN沖縄3では『沖海3』）。公式な略称ではないものの、IN沖縄2以降ではメーカー側も2R確変時の「沖海チャンス」など演出の一部で「沖海」の名称を用いている。基本的な演出はCRスーパー海物語と同様で、本作にも3つのモードが搭載されている。「海モード」と「マリンモード」はCRスーパー海物語と同様であるが、「ハワイモード」は「沖縄モード」に変更されている。また、『CRスーパー海物語IN沖縄 MTA』において、海物語シリーズでは初となる2ラウンド確変が搭載され、以降の機種でも継承されている。IN沖縄3では、CR大海物語2で導入されたタッチセンサーが搭載されたほか、お助け電チューサポート「ウリンチャージ」がシリーズで初めて搭載された。
LSE車では、営業線でのトラブルを回避するため、主要機器については既に実績のある製品を使用するようにした。また、将来の御殿場線直通用にも同一機器で対応できるようにした。また、連接車であることから、軸重の均一化を図った。運転士が乗務する乗務員室（運転室）は2階に上げた構造で、既にNSE車で採用実績があるが、平均身長の伸びを反映した改善要望もあったことから、NSE車より室内を広くし、あわせて居住性と操作性の向上を図った。この結果、LSE車の運転室には同時に3名まで乗務可能である。運転室への入口は、NSE車では展望室内天井の左側（運転席の背後下）に設置されていたが、LSE車では右側（助士席側背後下）に変更した。また、運転席パネル類はデスクタイプとし、スペースを確保するために主幹制御器とブレーキ設定器を一体としたワンハンドルマスコンとしたが、ワンハンドル式の主幹制御器は小田急では初採用である。マスコンハンドルの右側には主電動機の直並列切り替えと逆転器を一体にしたハンドルが設置され、左手の位置には抑速制動ハンドルが設けられている。なお、緊急時には乗務員が直接車外に脱出できる構造としている。車掌が乗務する乗務員室（車掌室）は先頭車の連結面寄りに設けられており、NSE車では片隅式だったものをLSE車では左右両側に配置した。なお、運転室・車掌室ともに機器の動作状態を示すモニタ装置が設置されている。主電動機については、平坦線均衡速度145km/hという高速性能と箱根登山鉄道線内の40‰勾配を走行可能な登坂性能という二つの条件を満たすために、出力140kWの直流直巻電動機を採用し、各電動台車に2台ずつ装架した。東洋電機製造のTDK-8420-A形・三菱電機のMB-3262-A形を併用しているが、小田急社内ではこれらの2種類の電動機を「OER7000形」と総称している。制御装置は東京芝浦電気（東芝）の発電・抑速制動付電動カム軸式抵抗制御装置であるMM-39A形を採用し、デハ7000番台・デハ7300番台・デハ7500番台・デハ7800番台の車両に搭載した。SE車・NSE車に引き続き東芝製の採用である。この制御器は1台で4つの電動機の制御を行い（1C4M）、主回路接続は4つの電動機を全て直列に接続する方式（永久4S）である。これを1編成あたり4組装備し、並列運転時には4組を全て並列させる「4並列回路制御」を行い、直列運転時には2組を直列にした状態で、1台の制御器で8つの電動機を直列に接続した「2直列回路制御」となる。直並列の切り替えは運転席の直並列切り替えハンドルで行う「直列・並列運転指定式」である。駆動装置は小田急では初の採用となるTD平行カルダン駆動方式（中実軸撓み板継手方式）で、歯数比は80:19=4.21とした。制動装置（ブレーキ）については、LSE車は他形式との連結運転を行わないことから、小田急では初となる発電ブレーキ併用電気指令式電磁直通制動のMBS-D形として、機器や配管の集約化と応答性の向上を図った。また、ブレーキ初速に応じてブレーキシリンダー圧力を3段階で制御する方式が採用されている。電力回生ブレーキは特急車両であることから停車駅が少なく、ブレーキの回数も多くないことから採用されていない。主抵抗器は自然通風式とした。台車は、連接電動台車がFS508A、先頭電動台車がFS508B、連接付随台車がFS008で、いずれも小田急においては2600形以来実績のある住友金属工業製の軸箱支持装置がアルストムリンク式の空気ばね台車であるが、連接車という特性上から空気ばねの取り付け方式はインダイレクトマウント方式となった。いずれの台車も車輪径は860mmで、軸ばねにエリゴばねを採用した。基礎ブレーキ装置は電動台車がシングル式（片押し式）、付随台車ではツインディスク式ディスクブレーキである。集電装置（パンタグラフ）は、デハ7100番台・デハ7300番台の屋根上新宿方車端部と、デハ7500番台・デハ7700番台の屋根上小田原方車端部に設置した。冷房装置については、10,500kcal/hの能力を有する三菱電機製CU-195形集約分散式冷房装置を1両あたり3台搭載したほか、列車両端の展望室には4,500kcal/hの能力を有する三菱電機製CU-23形を1台搭載した。CU-23形は床上には熱交換器とファンのみで、コンプレッサー部分は床下に搭載するセパレート方式である。補助電源装置は、出力140kVAのCLG-350A型電動発電機 (MG) をデハ7100番台・サハ7050番台・サハ7150番台・デハ7700番台の車両に搭載した。電動空気圧縮機 (CP) については低騒音型のC-2000Lをサハ7050番台・サハ7150番台・デハ7400番台の車両に搭載した。