日本の特有の地形の問題である勾配や急カーブの多い路線の特急列車のスピードアップを目的に、1970年に製造された振り子式試作電車と183系をベースに1972年に登場しました。
車体は軽量化と低重心化を図った構造で、他型式にない特徴として、床下に冷房装置があります。
自然振り子装置を装備し、半径400mカーブの通過速度は、本則+20km/h（機関車牽引の高速貨物列車の制限速度+20km/h）で走行可能で、急カーブの連続する線区では性能をフルに発揮しています。
1985年に湖西線で行われた高速試験で日本の在来線の最高速度179.5km/hを達成し、現在でもまだ破られていません。
基本的には中央西線・篠ノ井線・大糸線の「しなの」・紀勢本線の「くろしお」・伯備線の「やくも」の限定的な運用で、臨時運用で飯田線の特急「伊那路」や新大阪から奈良のアクセス臨時特急「まほろば」や特急北近畿の後継の「こうのとり」に使用されたこともあります。「しなの」は1996年に383系に完全に置き換えられました。
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