これを行うには直流1,500V区間と交流50Hz・20,000V区間の両方を走行できる電気機関車を必要としたことから、日本初の交流直流両用電気機関車として開発されたのが本形式である。
因常磐线具有20000伏特50Hz交流电及1500伏特直流电两种不同的供电方式，所以常陆号、常磐号采用交直流两用的特急型电联车。