電動列車性能
新幹線0系列車 於2008年拍攝
編成 4M/6M/8M/12M/16M（全動車編組）
起動加速度 1992年前：1.0km/h/s
1992年後：1.2km/h/s
營運最高速度 東海道、山陽新幹線：220km/h
博多南線：120km/h
設計最高速度 256km/h
減速度 2.84km/h/s (ATC)
3.4km/h/s（正常）
載客量 1,285名（16卡編成時）
1,349名（YK編成）
全長 先頭列車：25,150mm
其他：25,000mm
全闊 3,380mm
全高 3,975mm
編組總重量 16輛編成：967t
軌距 1,435mm
電化方式 25,000V交流電（60Hz）
電動機輸出 185kW
編組輸出 16輛編成：11,840kW
齒輪比 2.17
驅動裝置 WN平行接頭驅動方式
控制裝置 低壓可變接點控制
制動方式 發電制動、電磁直通制動
保全裝置 ATC-1型
訊號系統 ATC-1型
製造商 日本車輛製造
川崎重工業
製造年份 1963年-1985年
投入服務日期 1964年10月1日
概要及歷史
0係為世界上第一種高速鐵道用車輛，也是日本新幹線列車的始祖，於1000型實驗用列車的基礎上改良而來。由1964年開始至1986年，總共製造了38批次0系列車。每批次的車輛都稍有改良[2]，全部均配屬東海道及山陽新幹線。這38批次合計有3,216節車廂（其中224輛為付設駕駛室車廂），如果單純假設全部0系均為16節長大編組的話，3,216節車廂可組成201列列車。因為列車經常高速行駛令車廂損耗較快的關係，一般高速鐵路的列車設計使用年限為15-20年[3]，自1976年已開始從0系0番台（第一批次）報廢，並要製造新車廂。可是國鐵當時一直受工會對抗和財務困難困擾，所以一直到1985年新幹線100系電車投入服務前，國鐵只能以新的0系車體來取代接近退役期的0系。而0系服役車輛數目最多的一年也是在1976年，當時合計有146列（H編成96列、N編成3列、K編成47列），即2,338節0系車廂服役。
“0系”的名字是在東北新幹線200系下線後才出現。在此之前，外界一直都只是稱0係為“新幹線電車”（しんかんせんでんしゃ）；官方內部則稱作“000系”。
長時間服務的0系和其看似像飛機的車頭成為國內外代表新幹線的形象，在日本國內更是戰後1960年代經濟快速增長的象徴。時至今天很多車站代表新幹線的圖示仍然用上0系，縱使0系已沒有運行到東京、京都等的大車站。
1999年9月19日起，配合700系投入服務，讓東海道新幹線全部列車以時速270公里運行，東海旅客鐵道（JR東海）把最後一列在東海道新幹線的YK8卡編成的0系報廢。同時，仍然運作0系的西日本旅客鐵道（JR西日本）也只安排0行駛新大阪至博多之間的山陽新幹線。
進入2000年代，絕大部分0系已經報廢，於2008年只餘下三列6輛編成的0系在運行，2008年11月30日全部退役，長達44年的服務歷史結束[4]。
在2001年，西日本旅客鐵道（JR西日本）把一部0系的先頭車輛（編號：22-141）送贈予英國約克郡的大英鐵路博物館。除此之外，JR西日本還把另一部0系車輛（編號：21-5035）運到台灣，作為台灣高速鐵路的建築限界測定車。
實驗車
為了比較不同的設計和組件，當時共有兩組列車：
A組：2輛編成，車身上下塗上藍色，和後來的0系不同。車頭燈是細長形設計，車廂的客用門是嵌入式車門。
B組：4輛編成，塗裝和0系相同。於1963年3月30日達到最高速度256km/h，車廂的客用門是普通趟門。
1000型和量產車相異之處：
使用嵌入式車門（但是使用普通趟門對氣密性其實更為有利）
駕駛室上的天線為棒狀
B組1004號車廂使用六角形車窗
緊急逃生門位於車廂中間
使用大型排障器
在A組和B組進行了各種實驗後，國鐵再製造一列6輛車箱的C組作為最後的量產前測試車。東海道新幹線正式營運時，再增加6車廂改為一般營運用。現在C組列車的部分車輛被存放於大阪市港區的交通科學博物館。
車輛構造
外觀
駕駛室和光前頭0系的流線形外觀是由前日本海軍技術將校三木忠直參考海軍雙引擎轟炸機“銀河”而設計出來的，所以駕駛室看上去和飛機十分相似。
本來0系在車頭燈中間拱形突出部分除了是用作放連結器（車勾）外，還有一個“車頭髮光裝置”（一般稱為“光前頭”）。“光前頭”以半透明樹脂作外殼，內藏白色 / 紅色燈幫助運轉士（駕駛員）在高速下判斷前面狀況。但是在試車時經常撞到雀鳥而破爛，而且在行車時只靠車頭燈也可以照明到一定的範圍，所以光前頭最終都沒有再出現[5]，在1964年東海道新幹線開業時也只是放了連結器在內，並換上玻璃纖維外殼。車頭燈和尾燈設在同一位置，由頭燈轉換作尾燈時，燈罩內的透明片（初期車透明片是蝴蝶形，後期車是半圓形）會蓋上燈泡前，做成紅燈效果。 [6]
先頭車廂下方就設有排障器，除了可以在高速運轉時彈開於鐵軌上的障礙物，另外也有擾流器的作用，防止車底氣流令列車翻起或者脫軌。而車頂的倒L鐵板就是靜電釋放條。[7]
車廂側面在服務初期都和日本的特急列車一樣，放置了表示目的地和班次號的鐵板，但是經常給乘車民眾偷走和擔心在高速運行時飛脫，所以就變作日後新幹線使用的電動方向幕。
車內設備
為了在不同速度運行下也能維持車內氣壓，新幹線車廂均有氣密功能和全面使用密封窗戶，先以熱泵式空調提供空氣；電動車加速至30公里後開始就會和飛機一樣以閥門來調節車廂流出的空氣作氣壓調節及以車內空氣壓力壓住車門。本來換氣裝置在隧道內就會暫時關上，不過0系在隧道不少的山陽新幹線上行走就要多次關上換氣裝置，令車廂氣壓不容易調節和令空氣混濁。為了解決這問題，在岡山站以西就人手設定成連續換氣方式（即不關掉換氣裝置）。1973年後製造的0系就安裝上新的換氣裝置，人手換設定氣的列車只可以在山陽新幹線行走“光號”(ひかり / Hikari)列車。當時新組的S編成及Y編成如果加入了人手設定換氣的車廂就不可以運行到岡山以西，這些編成就會以原編成號碼+50作識別。
其後在1981年開始生產的2000番台車廂擴闊了座席間隔，由940mm增加至980mm。另外，2000番台車廂簡化了設計，取消了車窗下方用作呼叫乘務員的按鈕，改為放飲品的杯架，但就經常受到乘客的批評。
車窗方面，東海道新幹線開通時車窗是每2排坐位共享1個闊窗，但是1976年開始增備的1000番台車廂為了防止碎石等擊碎車窗，所以就改作每1排坐位1個小正方窗；及後發現在車體設計上更為有利，所以新幹線現在都是每1排坐位1個小正方窗[8]。0系還在車側設定了逃生門，但是新幹線系統的高安全性和為了減少車身腐蝕和防鏽處理程式，所以在1987年JR成立以後，JR西日本和JR東海都把逃生門拆除或者是焊接起來。
洗手間每兩節一個，有別於現在列新幹線車上的一節一個。洗手間內的配置是以2個和式坐廁（綠車廂為1個普通坐廁）。後來製造的37型食堂車就有給輪椅使用者的洗手間。
座席
由0系開始，新幹線的坐位都是電動迴轉，讓旅客乘車時必然是朝車頭方向乘坐，減少不適。
普通車
當時的普通車絲絨坐位的顏色是灰銀色和藍色的迴轉式座席（W-12、W-70），1981年後生產的2000番台和東北新幹線新幹線200系電車同樣是橙色簡易配色，而舊有的普通車也換上了橙色絲絨坐位。但是3坐位一方因為空間不足以迴轉，而作一方固定設計，即是只有2坐位的一邊可以迴轉。JR化時，一方固定坐位的0系報廢后，把坐位轉用作普通電車的優先席，令優先席出現了“銀色坐”的暱稱。
至於JR東海用於“木靈號”各站停車（こだま / Kodama）的Y編成、YK編成（9 - 12號車）和JR西日本用於行走“西日本光號”（ウエストひかり / West Hikari）的SK編成（2008年變為6卡的R編成60番台）普通車廂一同是2+2，一列4坐位的設計。
自助餐餐車 / 食堂車
食堂車在開業時就已經提供服務，最初版為35形。第22批次車（山陽新幹線岡山站開業）之後製造的為37型立食式食堂車。開業時全部編成都組合了1節食堂車和1節商品販賣車；1969年開始，為了應付大阪世博的人流和增強輸送力，“木靈號”編成的第5節商品販賣車變為載客車廂，從此以後，“木靈號”的0系也再沒有商品販賣車。大阪世博後由1973年8月至1980年9月，47列“木靈號”K編成中的17列就把原來的商品販賣車變為食堂車，令一列車同時有兩節食堂車。
山陽新幹線博多站開業後，作“光號”服務用的H編成、NH編成就設定了36形食堂車。食堂車的一邊設有獨立通道，能分隔開用餐乘客和經過食堂車的旅客。起初，為了令用餐者不用給經過食堂車的旅客騷擾，通道和車側都不設窗戶，但是用餐乘客都抱怨看不到富士山，所以從1979年開始，國鐵就把食堂車改裝，在車側加設窗戶。
1995年1月17日，阪神大地震發生後，博多站至姬路站間因為安全理由而暫停服務。原本0系食堂車在輸送需求下暫時變為勾結載客廂後，除了“西日本光號”（ウエストひかり）外，所有0系的食堂車就正式取消。
“西日本光號”（ウエストひかり）的食堂車一律為自助餐餐車，和立食式食堂車不同的是，自助餐餐車設有坐位，不需要把食物取回自己的坐位進食。在“西日本光號”變為700系-7000番台行走的“光鐵路之星號”（ひかりレールスター / Hikari Rail Star）後，自助餐餐車就丟空下來。而最後一節自助餐餐車已經於2008年3月14日停止服務，3月28日報廢。[編輯] 電影院車廂
“西日本光號”（ウエストひかり）其中一項付設服務就是電影院車廂，車窗都是用窗廉遮蔽，設有可轉動坐位、投射螢幕和擴音器，旅客可以在列車行駛博多站至西明石站間到電影院車廂觀賞電影。不過很多乘客都忘記下車，須要補回車票。[9] [10]
兒童遊玩間
遊玩間車廂1995年開始於“家庭光號”（ファミリーひかり / Family hikari）勾結。“家庭光號”目的為吸引長假期乘坐新幹線回鄉或旅遊的家庭旅客，由於0系相對其他新幹線列車速度慢，旅程時間長，所以在“家庭光號”就設定了給兒童的遊玩間，並有專業人員照顧兒童。
隨住“家庭光號”和“西日本光號”合併和改組為700系-7000番台行走的“光鐵路之星號”後，電影院車廂和遊玩間車廂都一併在2002年前報廢了。 [10] [11]
運行設備
在研究新幹線時，考慮到日本是多山國家，而且多是火山灰沉積地質，所以0系採用了動力分散設計，免得路線負荷太重；至今，新幹線都沒有像其他高速鐵路（例如：TGV）一樣以兩邊的機車推拉整列列車。0係為全車動力車，沒有拖卡，確保了走行中如果1個單元（每2卡1單元）故障的話，都能以160km/h攀上25‰（千分之25，即每前行1000米就上升25米）的斜道，這個設計縱使日後的新幹線不一定是全車動力車和每2卡1單元，但是都成為了新幹線的最低標準。東海道新幹線開業時最高車速因為路盤未穩定所以設作200km/h（ATC可容許速度為210km/h），還有不小的區域需要以180km/h低速運行。在開業一年後才調至今天0系的最高速度220km/h（ATC可容許速度為225km/h）。
電動機
主電動機為MT200型直巻整流子電動機，連續定格輸出為185kW/415V/2,200rpm。1966年的新造車就換上強化了絕緣設計的MT200A形；而1973年的新造車就預計經常要已16卡編成行走，所以就配上225kw輸出的MT200B電動機。確保了1卡搭載了4組電動機的0系最小有740kW（≒1000HP馬力）的輸出。0系全車電動車的組合，在平坦路段均衡速度為235km/h，10‰上斜為196km/h。
轉向架
軸彈簧
軸彈簧是類似德國國鐵棉登研究在二次世界大戰前為客車研製的棉登式標準軸彈簧，日本就在戰後由住友金屬工業於1960年自行生產棉登式標準軸彈簧。0系所用的是因應實際情況改良的IS式軸彈簧。
空氣枕
空氣枕用的日本自行開發並改良後普及的橫隔式空氣枕，能把行走時微細的振動吸收，並有讓空氣枕自動調節車高的閥門。
電源和制動方式
0系的受電方式是從架線集電，經車上的變壓器把25kV交流電降壓後，再送到矽製成的整流器變成直流電經電阻分配最後送到每兩節八個的電動機去。車載整流器就在1960年代的電力機車和交直流電車上已得出了其使用效果。集電弓就是第一次使用框架交差型，以減低空氣阻力和應付高速行走令時各集電弓引起的架線震動。
因應需要高速行走下，剎車碟和剎車皮有燒熔的可能，起初，研發人員設計“光前頭”可以在緊急時利用液壓系統向前伸出，像飛機的減速板增加空氣阻力起減速之效；又或者可以在車側設定減速版。但是這樣的減速會引起令乘客不適的震盪和噪音，更會在車廂內產生過大的反作用力，所以最後都是選用了發電制動，即先以電動機製造和車軸轉動方向相反的電流，連線了車軸的發電機就會把動能吸收成為了電能，電能就會送到電阻器，再以空氣為電阻器降溫。不過，闊窗車（1-22次車）電力制動轉為空氣制動的速度為50km/h，但是窄窗車(22-38次車)轉為空氣制動的速度為30km/h，所以不同時期編成在80年代開始混結後每當停站時就會出現互相衝撞情況，這個問題在90年代獲得解決。[12]
而0系因為東海道新幹線由開業至1984年間使用BT饋電方式送電，是新幹線車輛中唯一不設特高壓引通線以免在中性區內集電弓產生電弧燒斷架線，取而代之的是每單元設一支集電弓（16卡就有8支）。
不過，JR西日本所屬的NH82編成是唯一給改裝上特高壓引通線的0系，但是空調等機器就要另外作修改騰出空間放置特高壓引通線。
各種編成
長期運用以來，因應各種不同的需要，0系和大部分新幹線一樣都有不同的編成來適應各種服務需求，而且0系以每兩卡為一單元的設計大大增加了運用和改組的靈活性。16卡編成的出現是在大阪世博前，為了疏導人潮才把0系擴展至最大編成，自此以後，新幹線的最速達班次均是以16卡編成運作。
下列圖表各編成的車廂組合是除役前的樣子。
H編成、NH編成
H編成和NH不同的地方是：H編成全部均為闊長窗的0番台車卡；、NH編成就是部分(也有全部)小窗戶車卡的1000番台 / 2000番台和固有車卡混結而成。JR西日本接收到的NH編成共有32列，現在已和最後一批食堂車一起報廢，他們擁有的“光號”用編成在東海道新幹線只會作“木靈號”各站停車服務。
Y編成、YK編成
Y編成、YK編成 和 H、NH編成的不同之處是只有一卡於8號車的綠車廂，自助餐餐車一樣在5號車位置，不過就沒有食堂車。恰巧的是，Y編成、YK編成跟H編成、NH編成一同，都是前者配上闊車窗，後者就是混合了小方格車窗車卡。
SK編成
JR東海改組了Y編成、YK編成後，分配給JR西日本的6 / 12卡SK編成就繼續擔當“西日本光號”。車側貼上代表“西日本光號”的獨特貼紙和塗上了藍色白線。“西日本光號”除了食堂車和自助餐餐車比舊有的舒適外，還加入了電影院車廂和遊玩間車廂至“光鐵路之聲”開始服務為止。而SK編成車卡則在2008年全部報廢。
R / WR編成、Q編成
“西日本光號”色
2002年塗上的灰底螢光綠塗色1985年，100系投入服務，部分長距離0系班次給取代以後，餘下新制的0系部分就用作短距離“木靈號”用，每6卡一列，稱作R編成。因為東海道新幹線並沒有作來往數個車站需要的“木靈號”，所有R編成都分配給JR西日本。
R編成是小數沒有綠車廂的新幹線列車，所以JR西日本曾把R51編成兩邊車頭的連結器（車勾）和R23編成博多方的連結器強化結構，再加上可以傳送電氣指令的部分，在長假期多客時實施6+6卡運行，並每天來回東京至博多一次。而列車班表都會寫上“木靈號6卡編成並結運行日”（こだま型6両編成を並結する日があります）。R編成的車廂都是由0系5030 / 7030番台（即一邊可以迴轉3坐位版1000或2000番台）構成，車外貼有“西日本光號”回轉席樣式貼紙，大多R編成都是80年代頭製造的，所以很多在2005年走行完山陽新幹線全線開業30周年“光號”特別班次後都報廢了。
此外，1998年至1999年間，R2編成曾成貼上NINTENDO64遊戲“阿邦阿卡大冒險”（バンジョーとカズーイの大冒険）人物廣告在車身側面作宣傳用。
Q編成是用於博多南線至小倉間的穿梭列車，一列只有4卡，是0系的最少編成（在技術上也沒有辦法再減低車卡數目）。隨住越來越多的新車輛投入新幹線，2000年起，這種穿梭服務已由100系運作。
WR編成多半以前都是“西日本光號”的車卡，在2002年隨住“光鐵路之星號”投入服務，把7030番台車廂全部改為2+2坐位，更第一次在0系引入從100系拆除的車內資訊顯示器。為了提升形象，同年開始JR西日本為0系和100系塗上灰底螢光綠塗色，令車身看上去較簇新。WR編成是最後僅存的0系，而為了給民眾回顧0系剛投入服務的樣子，2008年6月起，重新以國鐵時代的藍白色示人。值得注意的是，是次的塗裝為求真實，不會有任何JR的標誌，更不會有特別的車側圖樣。不過因為塗料不同，所以新塗上的塗色會較當年國鐵色為雪白和光潔。
特殊編成
1974年製造的其中一列18次車--H70編成（別名:光號特別列車 / ひかりスペシャル / Hikari Special）特別為了接載第61屆多國首腦會議出席者往返東京和京都的會議場地，除了頭尾兩端共4卡的車廂外，其他八卡均組合了綠車廂。會議過後，這編成中多出的綠車廂就分配給配合山陽新幹線開業新制的0系，再勾結普通車卡，變回普通的0系。
退役
2008年2月27日，西日本旅客鐵道宣布已經決定於11月30日把所有0系退役，並宣布11月固定班次的0系悉數退出營運之後，會加開0系告別特別班次。
保存車輛
（下文將以車體型號開首，再加上車體編號和存放地）
21-1、22-1、16-1、35-1：大阪府大阪市港區 交通科學博物館
此列車在2007年8月列作日本機械遺產。2008年10月給JR西日本指定為鐵道記念物。
21-2,22-2：位於大阪府吹田市 JR西日本社員研修中心
21-2已於2008年8月由JR西日本新下關社員研修中心裝上貨櫃車到神戶港後，再以船送到日本鉄道博物館收藏，現在暫時停放在旁邊的JR東日本大宮綜合車輛中心。[20]
這幾個車廂為1964年新幹線開業時版本，沒有明顯修改
21-86、22-86、36-84、37-2523、16-2034：靜岡縣濱松市中區 JR東海濱松工場
21-25（只有車頭）：埼玉縣埼玉市大宮區 鐵道博物館
22-56（只有車頭）：北海道中川郡（十勝國）池田町 酒之國
21-59：靜岡縣富士市 新通町公園
21-73：大阪府攝津市 新幹線公園
22-75：東京都青梅市 青梅鐵道公園
此車以前是塗上了200系的綠帶塗色，後來在公園設備整修中塗回藍帶。
22-77：福岡縣福岡市早良區 五月幼稚園
21-100：東京都昭島市 昭島市民圖書館躑躅丘分室（昭島市躑躅丘公園內）
21-141（只有車頭）：愛媛縣西條市 四國鐵道文化館
2007年10月前存放於JR四國多度津工場內。
22-141：英國約克郡大英鐵路博物館
此組21-141列車、是以H94為車頭而編成。2001年由西日本旅客鐵道（JR西日本）所捐贈。[21]
22-1003（只有車頭）：京都府龜岡市 鐵道歷史公園
21-2023（只有車頭）：靜岡縣濱松市天龍區 佐久間鐵道公園
22-2029（JR東海YK8編成16號車）：愛知縣豐川市 日本車輛製造豐川製作所
21-7038（←21-2026）（只有車頭）：兵庫縣神戸市中央區 神戸海洋博物館“川崎世界”
21-5035（←21-1032）：台灣高速鐵路建築限界測定車。
