EF11型电力机车是干线货运用的大型直流电力机车，适用于供电制式为1500伏直流电的电气化铁路。机车采用非承载式结构的全金属箱形车体；1～3号机车采用了与EF10型1～16号机车相同的车体外观，但改为采用[[焊接结构]] <ref>[http://www.doc88.com/p-3713989298796.html 铁道车辆车体焊接结构疲劳强度分析方法与可视化研究_王湘银]，道客巴巴，2019-05-28</ref> ；而4号机车则采用了与EF10型17～24号机车相似的半流线型焊接结构车体。机车总体结构与EF10型电力机车基本相同，机车两端为露天的通过台区域，车体两端各设有一个司机室，车体中部为电气室。

机车采用1Co-Co1轴式。牵引电动机采用抱轴式悬挂，通过一级减速[[齿轮]]驱动[[轮对]]，牵引齿轮传动比为20：83（1：4.15）。EF10型电力机车是直—[[直流电]]传动的直流电力机车，通过调节起动电阻、牵引电动机 <ref> [http://www.docin.com/p-1011657588.html 机车牵引电机常见故障分析及处理方法]，豆丁网 ， 2015-1-3</ref> 的三段式串—并联转换和[[磁场]]削弱来达到调速的目的。再生制动工况时，串励电动机变为他励发电机运转，[[制动电流]]通过励磁机输出的励磁电流来调节。