概要
1989年、国鉄から継承したキハ82系の後継車として米国・カミンズ社のNT-855系（JR東海形式：C-DMF14HZ）エンジンと新潟コンバータのC-DW14A多段式液体変速機を組み合わせて電車並の加速力と最高速度を実現させたキハ85系の後継車として2017年に導入が発表された。
HC85系のHCはHybrid Carの頭文字で、ディーゼルエンジンで発電機を駆動し、電気でモーターを回す。そして減速時には回生ブレーキで車載バッテリーを充電し、エアコンや室内照明などのサービス電源や発車時のモーター駆動にも用いるJR東海初のシリーズハイブリッド式気動車である。
シリーズハイブリッドの採用により、電車の運転免許だけを持っている運転士、気動車の運転免許だけを持っている運転士相互が僅かな補完教習を受けるだけで運転することが出来るようになり、気動車特有のプロペラシャフトや逆転機などを搭載しなくてもよくなることからメンテナンスの省力化も期待されている。
なお、形式名の数字85はキハ85系の後継車で技術革新されたものであることを示すものとして、そのまま採用された。
2019年に確認試験車のD1編成が日本車輌豊川製作所より出場。高山本線などで走行試験を行い、2022年7月より運行を開始。2023年3月から全ての「ひだ」の定期列車の運用が本形式になった（大阪乗り入れも継続されている）。
2023年7月からは「南紀」の定期列車に投入。これによりキハ85系の置き換えが完了した。
従来のJR東海の特急車両にあったワイドビューチャイムは撤廃されており、国鉄時代に気動車の車内チャイムとして使用されていた「アルプスの牧場」をアレンジしたチャイムが採用されている。
2022年以降は環境負荷軽減を目的にバイオ燃料による試験が実施されているほか、燃料電池や水素エンジンの試験も行われる。
2027年度に6両（4両編成及び2両編成1本ずつ）が追加増備され総数74両となる予定であり、これにより弾力的な運用が可能となる。
編成構成
この車両は気動車ながらエンジンは発電のみで走行はモーターの動力のみを使用することから、形式称号は電車と全く同じものになっている。
確認試験車は4両編成だが、量産車では2両編成も登場。以下表の編成の向きは東海道本線内を基準としている。
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