国鉄119系電車
甲信越地方山岳地帯の電化ローカル線である身延線・大糸線・飯田線では、戦前に製造されたものを多数含む老朽化した旧形国電が、1980年代に入っても運用されていた。いずれも勾配の多い路線であることから、身延線と大糸線では1981年から勾配抑速ブレーキ付きの115系を投入して旧形国電を置き換えた。
一方の飯田線は、中距離運用である程度の沿線人口がある身延・大糸線と比較しても、駅間距離が短いだけでなく、運行距離が(中央本線への直通運用を含め)最大200 km以上の長距離に及び、さらに人口希薄地帯を通過することから2両編成での運行もあるなど、特殊な輸送事情を抱えていた。編成単位の大きい80系については一部が165系を用いて置き換えが開始されたが、その他の旧形国電を置き換えるには、2両編成での運転にも適した車両を新たに導入する必要が生じた。
このような飯田線の条件を考慮すると、前述の105系が性能的には適していたが、投入線区の実情を反映していくつかの仕様変更を行い、本形式が開発されるに至った。105系は当初より、将来的に耐寒構造や抑速ブレーキを容易に装備できるよう設計されており、本形式はその計画通りそれらの機能が実装された派生系列といえる。
また、本形式と併結可能な郵便・荷物合造車のクモユニ147形も、101系の改造により5両が投入された。