交直流電車であるが
交流は50
Hz区間のみの対応で、
仙台まで運用されるため耐寒構造ではあるものの、降雪量が少ない地域であることから耐雪構造ではなく、常磐線での使用に特化した車両となっている。主回路制御には
界磁添加励磁制御を採用し、省力化・
省エネルギー化を図っている。
直流側の
システムは211系と同様であるが、交流側のシステムでも電力
回生ブレーキを可能とし、交直流車としては日本初の回生ブレーキ車となっている。
主電動機はMT61形、歯車比は783系と同一の3.95である。その後登場した交直流車は
VVVFインバータ制御に移行したため、界磁添加励磁制御の採用例は本系列が唯一である。