EF81形は交流区間の汎用車として1968年から1979年に156両が製造されました。JR貨物は基本番台の0番台、関門トンネル用ステンレス車の300番台、総括制御機能対応改造が行われた400番台の計56両を継承しました。
JR貨物以降後にさらに基本仕様の500番台3両、総括制御機能対応の450番台5両が製造され、さらにJR東日本の余剰機を購入しました。
日本海縦貫線・山陽本線・鹿児島本線で活躍していますが、EF510・EH500の登場で少しずつ置き換えが行われています。2012年には省令改正に伴い100km/h運転を行う場合に運転状況記録装置が必要となったため、これを搭載しない貨物機を区別するため0番台の車番を+600する処置が取られました。