ガイア 中古車との接触など人身事故を防ぐため、プラットホームに可動ゲート付きの安全柵を設ける（例：新横浜駅や新神戸駅など）か、通過線と待避線を分ける（例：静岡駅、福島駅など）。ただし、大宮駅や
ＭＲＳ 中古車
など通過列車の通過速度が低い駅には安全柵のみ設けられている。また、東海道中古車・山陽中古車の東京駅や名古屋駅、京都駅、新大阪駅、博多駅など
Ｍクラス 中古車
が停車する駅には、当初柵などは設けられてはいなかったが後に安全柵のみが設けられた。また、東海道中古車では、静岡駅や浜松駅など、通過線と待避線が分かれていながら安全柵が設置されている駅もある。
乗り心地や
エアトレック 中古車
の向上、騒音対策などから、レールや分岐器（ポイント）にも様々な工夫が施されている。
レールは、継ぎ目の数を減らしたロングレールを使用。東北中古車のいわて沼宮内駅 - 八戸駅間には、国内最長の延長約60.4kmに亘る「
カローラレビン 中古車
」が用いられている。
ポイントは、通過時の振動が少ない弾性格分岐器と、レール交差部の欠線部を埋めるノーズ可動クロッシングを使用。また、高崎駅北方にある
クリッパーリオ 中古車
と北陸中古車（長野中古車）との分岐には、分岐側が160km/hで通過できる国内最高水準かつ最長のポイントが設置されている。
中古車の駅間距離は、中距離・長距離輸送を主とすることから、原則として在来線より長く取られている（30 - 40km程度）。
信号システム
ミラカスタム 中古車
の信号機を車上から目視確認して運転する事は高速運転のため不可能であり、自動列車制御装置 (ATC) を備え、運転室内に車内信号による運行指示が表示される。
運転指令所の列車集中制御装置 (CTC) から、全ての列車の運行状況を一括管理している。現在では列車運行管理システム (PTC) も導入されており、
エミーナ 中古車
のポイント操作や信号制御、駅自動放送から車両の管理整備、輸送障害時の復旧ダイヤの作成に至るまで、あらゆる業務がコンピュータによって高度にシステム化されている。
電源方式
タイタントラック 中古車で電力を供給する。饋電(きでん)方式は現在ではAT方式に統一された（当初、東海道中古車はBT方式）。電源周波数は以下の通り。
東海道中古車では60Hzに統一して給電している。静岡県の富士川を境に50Hzと60Hzの電源周波数区分を跨っているが、当初から山陽方面への延長を構想していたため
ディオン 中古車
で統一し、車両側の特高圧機器の簡素化を図ったもの。なお、電源周波数区分50Hzの地域では周波数変換所が設けられ、中古車電源用に60Hzに変換している。
北陸中古車（長野中古車）は軽井沢駅 - 佐久平駅間で50/60Hzの切り替えセクションが存在する。車両側も50/60Hzの双方に対応。
上記以外の
ダイナトラック 中古車
（東海道中古車を延長した形で建設された）・東北・上越・九州（鹿児島ルート）の各中古車はそれぞれの沿線地域と同じ（山陽・九州は60Hz、東北・上越は50Hz）。
いずれの電気方式においても、変電所間での位相（北陸中古車においては周波数）の相違を解決する必要があるが、高速を維持するため
ゲレンデヴァーゲン 中古車
を行うことから、変電所の饋電区間の境界は、在来線のようにデッドセクション（アーク発生防止のため惰行で通過する）ではなく、地上切替方式を採用している。切替区間はエアーセクションで区分され、その前後の変電所の双方から饋電でき、最初は進入側の変電所から饋電し、列車が
Ｚ３ロードスター 中古車
に入ったことを検知すると進出側の変電所からの饋電に切り替える。この間はおよそ0.5秒程度であり、乗客が切替を感知することはほとんどない。
ミニ中古車である山形中古車と秋田中古車は、改軌前より50Hz・20,000V交流電化された区間であったため、改軌後もこれをそのまま採用し、直通車両を複数電源対応とした。この場合の異電圧区間の接続はデッドセクションとなっている。
ラム 中古車などにみられる「動力集中方式」（無動力の客車を牽引する方式で、ヨーロッパで多く採用されているプッシュプル方式もこの形式に属する）ではなく、動力を編成各車両に分散させる「動力分散方式」（電車方式）を用いて、加減速能力の向上・軽量化・軌道への負荷軽減を図っている。
ただし、
シボレー ＭＷ 中古車
に装備されるモーター等の電装部品が増える結果、初期コスト・メンテナンスコストが高くなるため、日本国外への販売[2]では動力集中式に比して不利になることが短所であった。しかし昨今ではVVVFインバータ制御の採用による誘導電動機の導入や、純電気ブレーキの実用化により
ベンツ ＣＬＫ 中古車
からのブレーキ面で、付随客車に機械式ブレーキや渦電流ブレーキなど力行時に不要な機器を搭載する動力集中方式に対する優位性格が生じつつある（新世代のTGVやICEも動力分散方式に移行している事例がある）。
日本は山岳国であり、
キャデラック エスカレード 中古車
に比して地盤が弱い傾向がある。動力集中方式では動力車の重量に対処するため、動力分散方式より軌道・路盤を強化する必要があり、軌道の建設・整備面でも動力分散方式が有利となる。
編成全体で大出力を
デリカD5 中古車
し、粘着重量を有効に活用するため、編成内における電動車（動力車）の比率を極力多くする。東海道・山陽中古車の初代車両0系や、東北・上越中古車開業時の車両である200系は全車が電動車であった。また東海道・山陽中古車で使用されている500系は最高速度300km/hの
アレックス 中古車
を行うために、九州中古車の800系は急勾配を走行するために、全車が電動車となっている。
山陽中古車で500系と同じ300km/h運転を行うN700系電車は、空転及び滑走を防止する制御能力が向上したため、付随車が組み込まれている。付随車のブレーキ力は通常は電動車がすべて負担し、回生ブレーキの失効、非常制動といった異常時や、停止状態を保持するときのみ
シボレー トレイルブレイザー 中古車が動作する。
車両は、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格の低下を防ぐために気密構造となっている。
運転台構造ではマスコンとブレーキの配置が在来線通勤電車とは左右逆の配置になっている。これは中古車ではブレーキよりも、マスコンの使用が多いため、多くの人の利き手である右側にマスコンを配置したためだと言われるが、諸説がある[3]。
速度メーターは200km/h以上の運転に対応するため、在来線のような丸型式は基本的に無く、初期の車両は横線式、中期の車両は途中まで斜線その後横線、その右下には細かな速度が表示されるデジタルタイプ、そして最近の車両に関してはグラスコクピットを採用しているものもある[4]。
列車防護装置
高速走行を行うため、在来線と同じ信号炎管や軌道短絡器による列車防護（他の列車を停止させること）では他の列車が停止しきれない可能性格が高まる。そのため、緊急時に他の列車を迅速に停止させられるように在来線とは異なる列車防護の方式が採られている。
車両側には保護接地スイッチ(EGS)が装備され、緊急時には乗務員が運転台の「保護接地入スイッチ」を押すことにより、他の列車を自動的に停止させることができる。
線路側には列車防護スイッチが、本線上には250m間隔、ホーム上には50m間隔で設置され、これを押すことでATC回路を停止信号にすることができる。
列車防護無線装置は車両には受信機のみが装備され、発信器は保線作業中に線路を支障させた場合、保安方式変更などでATCを使用してない列車を停止するため保線係員が携帯している。