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西日本キハ127系気動車
外観デザインは、編成のラインに稲穂をイメージしたイエローと赤とんぼをイメージしたオレンジの間に透明感を出すアクセントとしてホワイトを配している。
走行機関として過給機および吸気冷却装置付きのコマツ製SA6D140HE-2 (450ps/2,100rpm) が1台搭載されている。コモンレール燃料噴射システムと1気筒当たりの吸排気バルブの総数を4つとした4バルブ方式を採用したことで、排気ガス中の窒素酸化物や、ばい煙などを低減している。