概要
1968年に奥羽本線福島駅～米沢駅間（板谷峠区間）及び仙山線作並駅以西を直流電化から交流電化に変更し、併せて奥羽本線米沢駅～山形駅間を新規に交流電化するに際して、いずれも勾配区間を経由する両線に適した車両の開発が必要となった。それに際し先にED93・ED75501で試用されたサイリスタ位相制御に交流回生ブレーキを組み合わせた急こう配対応機である。
1967年に試作機のED94形（のち本形式901号機に編入改造）が新製され、各種試験ののち1968年に量産車両が板谷峠区間に特化したEF71形と同時に上記区間に投入、1970年に仙山線増発用に10・11号機、1980年にあけぼの増発に際しに12・13号機が製造、寝台特急から貨物列車まで幅広く運用された。国鉄分割民営化に際してはJR東日本にEF71形とともに承継。
奥羽本線の福島駅～山形駅間が山形新幹線のために改軌されるとEF71は転用が効かず全廃。ED78は仙山線のみでの運用となったが、貨物列車の廃止などにより2000年までに全廃された。
1号機がJR東日本新幹線車両センター（宮城県宮城郡利府町）敷地内にて静態保存されている。
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