JR九州キハ200系気動車
車体は普通鋼製20m車体で、片側3箇所にステップ付きの両開き扉を設置しており、前面は貫通扉を設けた構造となっている。ブレーキシステムを電気指令式とし、自動空気ブレーキの在来車両との併結は考慮していないため、連結器は電車と同じ密着式のものを採用しているが、非常時に在来車と連結するための中間連結器を装備している。走行用機関は新潟鉄工（現：新潟原動機）またはコマツ（220形200番台）の331kW（450PS）の出力のものを2エンド側に1基装備して連結面側台車の2軸を駆動する。これに伴い排気管を車体外部の連結面に設置して室内スペースを確保しているが、両運転台付きのキハ220形では従来通り室内に排気管を貫通させている。
JR東日本キハE120形気動車
足回りはキハE130系と同一で、エンジンはコマツ製SA6D140HE-2（JRでの呼称はDMF15HZ、定格出力450 ps/2,000 rpm）を搭載する。変速機は日立ニコトランスミッション製のDW21系（変速1段・直結4段、自動式）で、最高速度は100 km/hである。