JR東日本キハE120形気動車
駆動用のディーゼルエンジンは環境負荷に配慮し、北海道旅客鉄道(JR北海道)のキハ150形に搭載されているN-KDMF15HZをベースとしつつ、排気中の窒素酸化物 (NOx) や粒子状物質 (PM) を低減できる「コモンレール式燃料噴射装置」などを採用したコマツ製の新型ディーゼルエンジン SA6D140HE-2(JR形式 DMF15HZ 定格出力 450PS/2,000rpm)を採用している。車体重量は増加したが、変速機の性能向上によりキハ110系とほぼ同等の駆動性能を確保し、同系列との併結運転も可能である。0 - 60km/hの平均加速度は1.58 km/h/s。
電気連結器は上下2段式となっており、本系列同士では上下段とも連結、キハ110系との連結時は上段のみ連結する。これにより、DICSにて車両の併結機能の切り替えを行っている。最大で8両編成まで連結することが可能である。 変速機はCSU(発電機駆動定速回転装置)付きDW22形直結4段液体変速機(変速1段、直結4段)である。CSUにより、富士電機システムズ製60kVA電動発電機を使用して車両電源(三相交流 440V)を出力している。
台車は軸梁式のボルスタレス台車 DT74形(動力台車)・ TR259形(付随台車)である。基礎ブレーキ装置は、片押し式のユニットブレーキを使用している。