JR九州では初となる蓄電池搭載型ディーゼルエレクトリック車両(ハイブリッド車両)で、開発コンセプトは、『「やさしくて力持ちの鉄道車両」JR九州の今後を担う最新技術を駆使した近郊型タイプ車両の開発』。水戸岡鋭治氏によるデザインで、前面は黒、側扉はオレンジとなっている。2両編成、編成全体の定員は232(座席76)人、設計最高速度は110km/h。
エンジン発電式モーター駆動で、蓄電池を搭載し、回生ブレーキで発生する電力を蓄電池に充電し、力行時に蓄電池の電力でアシストする(燃料消費量はキハ66系から約20％低減)。エンジン駆動からエンジン発電式モーター駆動にすることで、二酸化炭素等の排出量や騒音を低減し、気動車に使用していた回転機器等の機械部品を減らして、気動車特有の不具合を低減させている。また、台車個別制御ブレーキシステムを採用、車両・地上設備の状態を把握する状態監視システムを搭載、空調装置やブレーキ装置等の機器を共通化してコストの低減を図っている。
ドアは両開き3扉のスマートドアで、段差を無くしてバリアフリー化し、足元のホームを照らす照明を設置している。行先案内表示器とマルチサポートビジョンは、4ヶ国語に対応している。車内は、ダウンライトタイプのLED照明を採用し、一人あたりのシート幅を拡大している。車イスやベビーカーのスペースを1編成あたり2箇所設けている。
2018年6月に2連1編成2両が新製された。佐世保車両センターに配置され、量産化に向けた試験が行われている。
2020年3月14日のダイヤ改正から佐世保～長崎で営業運転を開始している。
