400系新幹線電車は、新幹線と在来線を乗り換えなしで結ぶ「新在直通運転」第1号として1992年に登場した。
　山形新幹線は、奥羽本線福島〜新庄間の設備を、トンネル・鉄橋・電気設備はほぼそのままに、線路の幅のみを新幹線と同じ1435mmに改良して作られた。このため400系の車体は一般の在来線車両と同じ大きさとなっており、新幹線区間では車両とホームに隙間ができるため、乗降口には収納式のステップが設けられている。
　また、新幹線区間では「やまびこ」と併結して走行するため、「つばさ」の11号車先頭部には、カバーが自動的に開いて連結する分割併合装置があり、新幹線としては初めて分割併合運転が開始された。
　走行性能は新幹線区間における240km/hの高速運転、在来線区間では日本有数の急勾配区間である1000分の38の「板谷峠」の走行が可能である。
　車体塗色は当初はグレーの車体にグリーンの帯で登場したが、山形新幹線新庄延伸を機会に車体、客室内とも一新し、イメージアップを図っている。