新幹線車両
これはできるだけ編成内の引き通し空気管を少なくして空気ブレーキ制御装置を簡素化するためであり、その代わりに編成内に引き通し線を通して常時電圧を加える緊急ブレーキ回路を設けており、列車分離、ブレーキハンドルの抜取位置、緊急ブレーキ回路の故障、元空気ダメ管の圧力590 kPa以下時、入換時の架線停電、ブレーキ力不足、緊急ブレーキスイッチ(UBS)を扱うと作動する仕組みとなっており、緊急ブレーキ回路が断線または故障すると、無電圧となり継電器(リレー)の電磁弁が消磁して、各車のブレーキ制御装置の緊急電磁弁と非常電磁弁も一斉に消磁し、供給弁が開いて各車のブレーキ装置に空気圧が供給されて緊急ブレーキが作動する。
電気ブレーキ
モーターを発電機として使用することによって制動を掛ける電気ブレーキは、発生した電気を抵抗器で熱に変換する発電ブレーキと、架線に戻す回生ブレーキがある。400系までは発電ブレーキが搭載されていたが、VVVFインバータが実用化された300系以降の車両には回生ブレーキが搭載される。
基礎ブレーキ
車輪の表裏もしくは車軸に取り付けられたディスクブレーキに、油圧シリンダーとてこによってブレーキリライニングを押し付けることによって高速域から安定して作動する車輪ディスクブレーキを採用している。
付随車はモーター(電動機)を搭載していないため、電気ブレーキを使用することができない。そのために一部系列(100系・300系・700系)には渦電流式ディスクブレーキが搭載されているが、ブレーキ自体の重量が嵩むため、JR東日本が新造した新幹線車両や、N700系では使用されていない。電動車が付随車のブレーキの一部を負担する遅れ込め制御が採用される場合もある。
在来線の車両よりも車体のサイズが大きいのがフル規格新幹線車両の特徴の一つである。鉄道車両の横断面サイズは、それぞれの路線で規定されている車両限界によって制限されるが、フル規格新幹線と在来線では車両限界が異なる。高さをレール上面から測ったとして、それぞれの車両限界はおおよその数値で、在来線が幅2.95 m × 高さ4 mに対して、フル規格新幹線が幅3.4 m × 高さ4.5 mである。車両長は、在来線が20 mに対して、フル規格新幹線が25 mである。ただし、ミニ新幹線の新幹線車両である400系、E3系、E6系は、在来線も走行するため車体サイズは在来線車両と同じとなっている。
軽量化のため、台枠だけでなく車体全体で強度を保つ構造である。0系・100系・400系・E1系では、車体の素材に普通鋼が使われている。東北・上越新幹線用の200系で初めてアルミニウムが採用された。これは、耐雪装備による重量増加を抑えるためである。国鉄民営化後に開発された新幹線車両はアルミニウム車体が一般化、さらにアルミ材の加工手法の発達により、製作費のコストダウンとさらなる軽量化の両立が図られた。この結果、近年の車両は国鉄時代に開発された初期新幹線車両より著しく軽量化されている。高速運転時にトンネルに進入するなどの気圧変動による居住性の低下を防ぐため、車両には気密構造が採用されている。
現在の新幹線車両の価格は1両あたりおおむね2 - 3億円と言われている。なお、新幹線車両の製造を行っている(いた)メーカーは、日本車輌製造・川崎重工業・日立製作所・近畿車輛・東急車輛製造・総合車両製作所横浜事業所・三菱重工業の7社である。ごく少数であるが、JR東海浜松工場でも100系が製造されたことがある。
北陸新幹線の営業用車両。JR東日本所有分がE7系、JR西日本所有分がW7系の系列名が与えられる。E7系は2014年3月15日よりE2系の老朽取り替えも兼ねて東京 - 長野間の「あさま」に先行投入された。2015年3月14日の北陸新幹線・長野 - 金沢間延伸開業時には「かがやき」「はくたか」「つるぎ」の各列車にも運用が拡大され、W7系も営業運転を開始した。E2系と同様に、下り連続勾配に備えるための抑速ブレーキを備える。
2019年3月16日からはE4系・E2系を置き換える形で上越新幹線「とき」「たにがわ」でもE7系の営業運転を開始した。2023年3月18日からは275km/hでの営業運転を開始した。