国鉄EF30形電気機関車
ただし、上部がやや後退していた従来形式とは異なり、妻面は垂直構成となっている。
側面には機器室部の3か所に明かり取り用の側窓を設けてあるが、これも機器構成の変更で1号機と2号機以降とでは設置位置が異なり、同時期のEF60形と同様に機器用エアフィルターを運転台直後にも置いて両端の窓が内寄りに設けられている1号機に対し、2号機以降では両端の窓が乗務員室に隣接する配置に変更され、機器用エアフィルターは全て3枚の窓間にまとめて配置されるようになっている。
錆に強いステンレス製の外板を採用しているため、車体外部は無塗装とされたが、新造時の1号機に限っては窓下に赤帯を入れてアクセントとしてあった(後に省略)。
車両番号は1号機では切り抜き文字による表示が採用されていたが、2号機以降は独立したナンバープレートを取り付ける方式に変更されている。
交流運転が行われるのが門司駅構内に限られることから、交流区間での出力は短時間定格を満たせば良いとされた。
このため、試作車である1号機では交流区間での定格出力が10分定格で397.5kW、量産車である2号機以降でも、交流区間では1時間定格450kW、最高速度は30km/hと1時間定格出力1,800 kW・最高速度85km/hを発揮する直流区間からは大きく見劣りする値として設計されている。
なお、1号機は後年、量産化改造が実施され、整流器や主変圧器、それに主電動機などについて量産型と同一のものに取り替えられている。
関門トンネルを挟む山陽本線下関 - 門司間では、1942年の開通以来、直流1,500Vで電化され、これに対応するEF10形電気機関車が専用機関車として用いられていた。しかし、1961年6月1日に鹿児島本線門司港 - 久留米間が交流電化される際に門司駅構内も交流20,000V、周波数60Hzで電化され、下関寄りにある関門トンネル入り口付近にデッドセクションを設置して電気的に分割することになったため、下関 - 門司間を直通する客車列車・貨物列車の牽引には、双方の電化方式に対応する交直流電気機関車が必要となった。
そこで、直流電化区間である関門トンネルと交流電化区間の門司駅を直通可能で、なおかつ関門トンネル内の22‰勾配において重連で1,200t貨物列車の牽引が可能な性能を備える交直流電気機関車として本形式が開発された。
なお、本形式は世界初の量産交直流電気機関車である。
エキサイトロン整流器を搭載していたED46形とは異なり、当初よりシリコン整流器を搭載する。
整流素子の接続方法は単相ブリッジ整流で、ダイオードは1号機は三菱電機が開発したSR107 を、2 - 17号機は同じく三菱電機製のSR200F-14 を搭載する。
各ダイオードの仕様が示すように、1号機試作から約2年の間の半導体技術の急速な進歩により、信頼性を含めたダイオードの性能が大幅に向上しており、特に逆耐圧電圧の大幅向上は整流器の回路構成簡素化に大きく貢献した。
これにより、1号機の段階では各アーム12個直列、2群並列、アーム数4という構成の回路を2組直列に接続し、合計192個のダイオードで回路を構成していたものが、2 - 17号機では各アーム10個直列、2群並列、アーム数4という構成の回路を単独で使用するように改められて整流器を構成するダイオード数が80に激減 した。また、冷却装置等を含めた整流器一式で外形寸法800mm×540mm×1,750mm、自重400kgのものを2セット搭載であったのが、外形寸法540mm×1,150mm×1,750mm、自重520kgのものを1セット搭載として重量が280kg軽減され、併せて車体長の短縮も実現している。