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EF71形は、国鉄が製造した交流電気機関車です。
1968（昭和43）年の奥羽本線米沢～山形間交流電化ならびに既存の直流電化区間であった福島～米沢間の交流電化切替に伴い、急勾配を有する板谷峠での牽引定数を確保する必要から、EF70形に続く動軸6軸の「F形」として開発された形式が本形式です。
板谷峠は約33‰の平均勾配を有し、碓氷峠・瀬野八と並ぶ急勾配区間です。同区間は1949（昭和24）年より直流電化され、当初はEF15形、1951（昭和26）年からはEF15形に回生ブレーキを追加したEF16形、1964（昭和39）年からは抑速発電ブレーキを装備したEF64形が運用されてきました。しかし、1959（昭和34）年に東北本線黒磯駅以北が交流電化され、福島で分岐する奥羽本線の既存直流電化区間である福島～米沢間も、1968（昭和43）年10月1日のダイヤ改正で奥羽本線の米沢～山形間が交流電化されるのにあわせ交流電化への切替が決定しました。そのため勾配区間用交流電気機関車が計画され、サイリスタ位相制御・交流回生ブレーキを搭載した試作機ED94 1（後のED78 901）で試験が行われました。
同区間は貨物列車も多数運転されており、牽引定数を極力確保する必要がありました。連結器の強度と勾配条件から列車重量は最大650tを想定しましたが、ED78形のみの重連運転では連続回生ブレーキ時の熱容量不足であること、また33‰区間での力行時に均衡電流が570A（一時間定格）を上回る懸念からF形機の開発・製造が求められました。
ED75形やED76形500番台などと同一の意匠で、重連運転を恒常的に行うため正面に貫通路を設けたほか、冬期の窓ガラス破損を防ぐため正面窓上部にはツララ切り、窓の周囲にはプロテクターを取り付けるボルトを備えました。全長は18,500mmに達し、側面の通風口は片側7組を備えます。
板谷峠の厳しい線路・気象条件に対応する保安装置としては、停電や故障によって電力回生ブレーキが使用不能になった場合自動的に非常ブレーキを作動させる機能を持たせたほか、EF63形と同じく下り勾配での暴走を防ぐ過速度検知装置や勾配上での長時間停車を想定し空気ブレーキをかけた状態でロックする転動防止装置と主電動機回路の短絡による非常ブレーキ装置を備えました。また、耐寒設備としては冬期の架線凍結に備え前位側のパンタグラフを必要に応じ上昇させられるような構造とし、高圧機器類も北海道向けに試作されていたED75 501に準じ全て車内に搭載しています。
ED78形とは機器の共通化がなされ、ジャンパ連結器2基を通し両形式相互の重連総括制御が可能でした。
1968（昭和43）年から1970（昭和45）年にかけて製造された1次形と、1973（昭和48）年に製造された2次形があり計15両が製造されました。
1968（昭和43）年の製造後7月から8月に東北本線・磐越西線でED78形とともに試運転や性能試験を実施、さらに先行して交流電化工事が完成した置賜～蔵王間で乗務員の訓練運転を行い、1968（昭和43）年10月1日のダイヤ改正を前にした9月22日に交流への切替工事が完了した福島~米沢間で本格的な運用を開始し、翌9月23日からは山形まで運用範囲を拡大しました。
全機が福島機関区に配置され「津軽」に代表される急行列車や普通列車・貨物列車のほか、1970年夏から運転を開始した寝台特急「あけぼの」の牽引など広汎に使用されました。当初はED78形牽引列車の補機として福島～米沢間での運用を主体とし、一部列車のみ山形まで牽引することとなっていましたが、仙山線の使用電機をED78形に統一した1970年以降は機関車運用が変更され旅客列車を中心に本形式の単機ないし重連で福島～山形間を直通運転することも多くなり、編成重量の関係から特に重連運転を必要とした一部の列車を除くと本務機と補機の区別が曖昧なものとなりました。
本形式の純粋な補機としての運用例としては、キハ80系を使用していた特急「つばさ」への投入があります。同列車での補機運用は1970年に大出力機関搭載のキハ181系に車種変更されたことで一旦は解消されましたが、連続勾配下や高速運転での過負荷運用によりキハ181系の機関過熱や故障が多発し列車の遅延や運休が続出したため、1973（昭和48）年以降は負荷軽減のため再度本形式による補機運用が再開されました。当該運用は1975年11月の奥羽本線全線電化完成による「つばさ」485系電車化で終了しました。
特急「つばさ」は気動車特急が一気に増発された1961（昭和36）年10月の白紙ダイヤ改正（通称サンロクトウ）で登場した特急列車の１本で、上野から東北・奥羽両本線を経由して秋田まで運転されました。
利用客の増加に伴い、1968（昭和43）年には「はつかり」の電車化で捻出されたキハ８１系等を迎え入れて２往復体制となりました。しかし奥羽本線の福島～米沢間は単独では登坂できなかったため、直流電化時代はEF64を、交流電化へ切り替えられた後はEF71を補機としていましたが、これを解消するためにキハ181系によって置き換えられました。
これで一旦は単独運転に切り替えられましたが、強馬力のキハ181系でもこの区間は厳しく、夏場のオーバーヒートが相次ぎ、結局、末期には捕機を利用しての運転に改められました。1975（昭和50）年に奥羽本線も全線で電化されたことに伴い、同年秋には「つばさ」は485系電車に置き換えられ、補機運用は終了しました。
