諸 元
| 最大長 | ２００００mm |
| 最大幅 | ２９４６mm |
| 最大高 | ４２９０mm |
| 主電動機 | ＭＴ５４Ｅ形式（１５０ｋｗ） |
| 制御方式 | サイリスタ位相制御 |
| 制動方式 | 発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキ |
| 動力台車 | ＤＴ３８Ａ形式 |
| 附随台車 | ＴＲ２０８Ａ形式 |
車内設備など
| 座 席 | リクライニングシート |
| 乗降扉（片側） | １扉（改造後により２扉もある。） |
| 便所の有無 | あり |
| その他 |
概要
北海道の電化は昭和４３年に小樽～滝川駅間の交流電化開業したのが始まり。翌年に旭川駅まで延伸しました。開業と同時に７１１系近郊形交流電車が投入され、急行「かむい」や札幌～旭川駅をノンストップで走る急行「さちかぜ」が運転され、好評でした。その頃、全国的にエル特急網の整備が進められており、北海道にもエル特急を望む声が高まり、北海道向けに新系列の特急形交流電車を投入する事が決定し、開発が始まりました。
７１１系の足廻りと４８５系の車体を組み合わせた特急形電車とする予定でしたが、７１１系の変圧器や整流装置に使用していたPCBに毒性があり、使用及び製造禁止となってしまい、代替品を探す事になりました。
登場が延期された事により、昭和４９年に４８５系１５００番代を投入しました。エル特急の登場は１年程延期となり、昭和５０年よりエル特急「いしかり」号が運転を始めました。４８５系は急場しのぎの車輛であった為、７１１系程の耐寒・耐雪構造を施していませんでした。この為、冬季になると低温、粉雪の侵入による故障が相次ぎ、間引き運転をしなければならない事態までになってしまいました。
その中でPCBを用いらない主変圧器が完成し、北海道向け特急形電車の開発が再び始まり、昭和５３年に７１１系の経験を活かした７８１系が登場しました。
車体は４８５系１０００番代をベースとしつつ、客室窓は車内保温の為、やや小さくし、床下は従来車の倍となる厚みを持つ断熱材を入れています。先頭車の先頭部の形状は丸みを帯びたものとなり、運転台形状は着雪しづらいものとしています。標識灯は４８５系１５００番代と同じ配置としていますが、塗装色ではクリーム４号に赤２号の配色としつつ、愛称表示器まで回り込むように赤い帯が巻かれています。
機器類は７１１系の実績とメンテナンスを共通化を図る目的で、７１１系５０番代のシステムとし、一部は新設計であるものの、同じ部品を使用しています。制御方式も７１１系と同じサイリスタ位相制御方式を採用していますが、７１１系で問題であった制輪子、車輪の摩耗対策として、４８５系１５００番代で好評であった発電ブレーキを採用しています。発電ブレーキ用抵抗器は床下では雪の浸入がある事から、屋根上設置としています。
機器類が増加した事により、重量が増加した事から、従来の電動車２両で１組となるユニット方式や７１１系の１Ｍ方式とは異なる、国鉄では初採用となる「Ｍ－ＴＡユニット方式」が初めて採用されました。電動車と附随車を１ユニットとする方式で、TAの「Ａ」はＭ車の電源供給車と言う意味で、交流を意味する「Alternating Current」の頭文字を採用しています。機器構成ではＭ車には主制御器等の低圧電源機器を配し、ＴＡ車にはパンタグラフ、主変圧器、主整流器等の電源を供給する交流機器を搭載しています。また、同時に国鉄が新製した特急形車輛では初となる制御電動車「クモハ」が誕生しています。
登場後、特急「いしかり」号で運転を開始。昭和５５年には室蘭本線、千歳線の電化開業が行われ、直通列車となる為、愛称を「ライラック」に変更し、その後千歳空港（現:南千歳駅）旭川駅を結美、途中札幌駅のみ停車する特急「ホワイトアロー」号が設定されました。昭和６１年に列車増発に伴い、６両編成から４両編成に変更し、捻出した車輛の一部を先頭車化改造し、本数を増やしました。ＪＲ北海道へ移行すると、快速列車にも運用されるようになりましたが、乗降に手間取り、遅延対策として乗降扉を増設する工事が実施されています。
平成１９年に後継の７８９系１０００番代が投入され、定期運用から引退し、廃車。系列消滅しています。
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| クモハ７８１－６（１位側） | クモハ７８１－１０１（１位側） |
クモハ７８１－１～
札幌方に位置する制御電動車です。主制御器、電動空気圧縮機、電動発電機を搭載しています。屋根上にはブレーキ用抵抗器が搭載され、外観の特徴ともなっています。
クモハ７８１－１０１～
昭和６１年の短編成化で登場したグループです。モハ７８１形式を先頭車化改造したもので、４両改造しました。０番代とは抵抗器、冷房装置等の位置が異なります。尚、乗降扉増設工事は機器配置の都合から実施されていません。
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| クハ７８０－７（１位側） | クハ７８０－１０１（２位側） |
クハ７８０－１～
旭川・室蘭方に位置する制御車（ＴＡｃ）です。パンタグラフ、主変圧器、主整流器等の電源関係の機器を搭載しています。平成３年に前位側に乗降扉を増設する工事が実施されており、写真とは外観が異なります。
クハ７８０－１０１～
昭和６１年の短編成化で登場したグループで、クモハ７８１－１０１～と同じくサハ７８０形式に運転台を設置しました。平成３年には前位側に乗降扉を増設しています。晩年はパンタグラフがシングルアーム式に変更しています。
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| クハ７８０－９０１（２位側） |
クハ７８０－９０１
昭和５４年に登場した試作車です。登場時は客室窓の一部が開く「非常窓」が設置されていましたが、量産車化改造工事で廃止されています。平成３年に乗降扉を前位側に増設する工事を行っています。
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| モハ７８１－１２（２位側） | モハ７８１－９０２（２位側） |
モハ７８１－１～
主制御装置、電動空気圧縮機、電動発電機を搭載する中間電動車。４両が先頭車化改造を受けています。床下機器の都合から乗降扉の増設は見送られていましたが、平成５年に実施。客室と客室の間に乗降扉を設けた為、２室構造となっています。
モハ７８１－９０１・９０２
昭和５４年の試作車で、クモハ７８１－９０１と同じ床下機器を搭載しています。他の試作車と同じく量産車化改造工事を受けています。
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| サハ７８０－１２（４位側） | サハ７８０－９０２（４位側） |
サハ７８０－１～
搭載機器はクハ７８０形式と同じ中間附随車（ＴＡ）です。車内には業務用室（車掌室）、トイレ、洗面所の設備があります。４両が先頭車化改造を受けています。平成３年に乗降扉の増設工事を実施しています。
サハ７８０－９０１・９０２
昭和５４年の試作車で、外観は量産車と同じに見えますが、パンタグラフ横のランボードの長さが異なる違いがあります。平成３年に乗降扉の増設工事を実施しています。