それまで使用された117系は乗り心地は抜群で乗客からも好評であったが2扉車であったため乗降に時間が掛かり、更にラッシュ時には遅延が多発しており抜本的な改善が必要となった。そこで117系の置換え用として登場する車両は3扉車として乗降時間の短縮と遅延の改善、所要時間の短縮を目的として設計されている。
車内の改善点だが座席数は117系と同じままだが一部を固定式とし、シートピッチを短縮・適正化を図ることにより3扉化を可能とした。
足回りは国鉄時代の設計車である211系をベースにしてJR西日本独自のアレンジをしている。
車種構成はMM'ユニット方式と1M方式があり、2〜8両の間で2両単位で自由に編成が組めるように配慮されているが実際に2両編成はごく一部で見る機会は少なくメインは4両編成と6両編成となっている。
登場以来、網干電車区（→網干総合車両所）と奈良電車区のみに配置されていたが網干所属車の223系への置換えに伴い4両編成の一部が京都総合車両所へ転属となっている。
京都に転属した車両は山間部を走行するため冬季の架線凍結が懸念されるため一部のクモハ221型は運転台側にパンタグラフが増設されている。
