概要
問題の多かったキハ81形の改良形として1961年から製造・運用された、「キハ80系」の一員。
固定編成でなおかつ、騒音の基となる発電機を客室から隔離するため特徴的なボンネット付きの先頭車となったキハ81形だったが、多層建て列車や繁忙期増結など柔軟性が求められたため、新設計で貫通路付きの先頭車キハ82形が新規に製造された。ボンネットがない分客室定員が12名増加するなどの副次効果も得られた。この前面がのちの特急用気動車の前面としてキハ181系やそれ以降の車両にも影響を与えた。
食堂車（キシ80）への走行エンジン搭載、ディスクブレーキ採用等の改良も実施。全車走行用エンジン2基搭載とし、サービス電源容量が必要な場合はキハ82形の増結で対処することで決着させた結果、一応の編成出力を確保すると同時に短い編成での運用も可能になった。
北は旭川駅（のち網走駅・釧路駅）から南は西鹿児島駅（現、鹿児島中央駅）まで、四国を除く全国各地の非電化区間に特急列車網を拡大した（なお、四国へはJR移行後にジョイフルトレイン改造車が団体臨時列車として入線を果たしている）。
幹線の電化や老朽化に伴い1970年代後半から廃車が進行した。JR北海道・JR東海に継承された車両の一部はジョイフルトレインに改造された。これらは老朽化により2007年までにすべて除籍・廃車となっている。
そして保留車となっていたJR東海の数両が2009年までに除籍され形式消滅。「キハ82 73」はリニア・鉄道館にて静態保存されている。
