JR四国の路線の多くは四国山地により急曲線・急勾配が多く、振り子機構が必須とされるほどで四国各地の都市間輸送の時間短縮に大いに貢献している。
まずは、試作車としてTSE（"Trans Shikoku Experimental"四国横断実験の略）3両編成が投入され、特急「南風」「しまんと」の一部で限定運用され試験が繰り返された。
TSEの使用実績を踏まえて1990年に量産車が仕様変更をして登場し、本格的に運用を開始した。
量産車では非貫通先頭車がグリーン普通合造車となり、貫通型先頭車の貫通扉は通常の内開き式に変更された。各先頭車には愛称表示機を設置し黄色の警戒帯を巻くことで印象が大きく変わった。
初期の量産車はTSEと同じく330psのエンジンを2基搭載していたが、1995年に350psのエンジンに変更されブレーキもそれまでの踏面ブレーキからディスクブレーキに変更、台車にヨーダンパも装備されたため最高速度が130km/hに引き上げられた。そのため運用を区別するため"N2000系"として形式を分けている。
なお、「南風」で乗り入れを行っている土佐くろしお鉄道でも車両賃借料の相殺を図るため同型車を4両投入しているが車番を30番台として区別している。
