京急2000形電車
外観
前照灯は中央上部に1灯、側面客用扉は片引き戸方式といった、従来からの伝統的京急デザインを打ち破り、前面窓下に降りて尾灯と一体化したケーシングに収められ、2灯を装備した前照灯や京急としては初の採用となる両開き式の客用扉など、画期的なデザインを採用した。車両前面は非貫通式で左右非対称の大型の窓ガラスを採用し、腰部で「く」の字型に折れたスピード感あふれる先頭部デザインとともに、京急のフラッグシップトレインとして意匠が凝らされた。この先頭部デザインは、800形開発時にデザイン案が出されながら採用されなかったものをリファインしたものである。
外板塗装は、赤い車体に窓回りを白とした当時の800形の塗装を踏襲したが、本形式の登場後はこの塗装が「優等列車用」（当時）とされたため、800形は赤地で窓下に白帯の他の一般通勤車と同一のものに変更された。
内装
片側2扉オールクロスシートで登場した。クロスシートは扉間で集団見合い形、車端部はボックス式に配置されたほか、出入口付近に折りたたみ式の補助座席が備えつけられ、閑散時の着席率向上に寄与した。補助椅子は運転室からのスイッチ操作で電磁ロックできる。運転台の直後はモーター点検蓋を設けた関係でクロスシートではなく、袖仕切は木目模様のロングシートが配置された。つり革は乗降扉付近にのみ装備されていた。
他社の私鉄特急に見られる転換クロスシートを採用する案もあったが、製造費が高くなるほか、車両重量が重くなり、終着駅での方向転換が必要になることから見送られた。固定式としたことで2人掛部850mm、ボックスシート部1720mmのシートピッチでも必要十分な空間は確保されており、座席それ自体の掛け心地も適切な形状と相まって良好であった。なお、転換クロスシートは本形式の後継車である2100形で採用された。
集団見合い形の座席配置は、背ずりが深く取れることや足下を広く取れること、プライバシーを保てること、グループ客に喜ばれることなどから採用された。また、京急では車体長が短く制限されていることから、車内が狭い印象を与えないためとも言われている。この配置については、1970年代後半にフランス国鉄（SNCF）のパリ近郊区間で導入されたZ6400形電車を参考にしたとされている。
客室側窓は横引きカーテン併設の固定窓であるが、車体中央および車端のボックスシート部は2連式の下降窓で、またロングシート部は狭幅の下降窓となった。下降窓部カーテンには横引き式とともに巻上式が併設された。製造当初、窓が開けられることが多い季節には横引きカーテンが車外に吸い出されることを防止するため、下降窓部の横引きカーテンを撤去していた。また、当初より車端妻面部に窓は設置されておらず、各車とも連結面にはドアチェック機能付きの貫通扉を装備している。
車内のカラースキームは暖色系が採用されており、座席は窓側がライラック（ピンク系）、通路側がエンジ色と分けられ、壁面は模様入りのベージュ系で客用扉の車内側にも同じ模様の化粧板が貼られており、妻面が木目模様でまとめられていた。また、床面にはコルクを模した模様が施されたほか、ロングシート部を除いて網棚にFRP製の前縁（ベージュ色）が装着されている。車内灯には蛍光灯カバーが設けられている。
各種改造工事
製造後に多種の改造工事が行われている。
2011編成固有の各種改造
他編成と異なる仕様が多かった2011編成だが、1983年（昭和58年）に初めて重要部検査入場した際に運転台デジタル時計撤去、車端部吊革増設が行われた。その後、1989年ごろの定期検査入場時に座席が交換され、1984年以降製造車と同様にシート下の足元の蹴込み板に凹みを設置、肘掛支柱の形状・色が変更された。同編成では補助椅子カバー色が2021編成登場までに何回か変更され、補助椅子自動復帰機構の調整も繰り返し行われていた。
120 km/h対応改造
1995年（平成7年）4月のダイヤ改正直前の同年2月21日より120 km/h運転を一部列車・区間で実施することに伴い、120 km/hからの非常制動時の停止距離を600 m以内とするための改造工事が全車を対象に行われた。元空気溜圧力を増加させたため、通称「増圧ブレーキ」と呼ばれる。
ドアチェック機能廃止
貫通仕切扉を確実に閉じることで車内の低騒音化を狙って設けられた貫通仕切扉ドアチェック機能だったが、開閉時に扉が重くなるため、1997年ごろに撤去された。
3扉化改造
登場以来快特運用を中心に使用され、車歴の浅い車両ながら走行距離が伸び、足回りの老朽化が懸念されたため、快速特急（現・快特）を中心とした運用を後継のクロスシート車2100形に譲り、3扉ロングシートに改造して、ラッシュ時中心に使用することになった。ロングシート化された本形式が玉突きで1000形や700形の運用を置き換えていった。この改造は車体の中央部分を切り取ってから戸袋と出入り口を開口した側構体を溶接する形で施工され、最初の2011編成のみ東急車輛製造で、その他は京急車両工業（現・京急ファインテック）にて施工された。
先頭車には車椅子スペースが設置され、車端部のクロスシートと補助座席は存置された。ロングシートは京急で初めて片持ち式座席が採用され、袖仕切りは大型のものとなった。カーテンは従来の横引き型のままとされた。側面の塗装は窓周り白の優等列車塗装から赤一色に窓下の白帯が1本の通称・一般車塗装に変更された。同時に、車端部の「KHK」のロゴは「KEIKYU」に変更され、側面に取り付けられていたサボ受けは撤去されている。2011編成のワイパーの向きは、この改造の際に他編成と揃えられた。
改造時に取り外されたクロスシートは、京急車両工業の工場一般公開時に販売されたほか、アメリカ海軍横須賀基地の送迎用バスや、鉄道総合技術研究所（JR総研）が所有するフリーゲージトレインに流用されたものがある。また、東京観光専門学校の鉄道サービス実習室の座席にも流用されている。
2100形の増備につれて格下げ改造が進み、最後まで残ったオリジナル車両（2051編成）も、2000年（平成12年）8月27日のラストランを最後に全て改造された。
電気連結器配列変更
本形式の電気連結器配列は1500形以降の形式と異なっていたが、2000年（平成12年）7月22日のダイヤ改正で分割併合列車が大幅に増えたため、配列を変更し他形式と連結が可能になった。これは3扉化工事とは別件で実施されたため、2扉車にも施工されていた。
空気圧縮機増設
4両編成は当初単独運用を考慮しておらず、空気圧縮機が1台しか搭載されていなかったが、2000年（平成12年）7月以降単独運転される機会が増え、空気圧縮機が故障した場合運行不能となることを防ぐため2003年12月から2004年3月にかけて浦賀方先頭車に廃車発生品のロータリ式空気圧縮機（AR-2形）を搭載した。
方向幕交換
2003年に入ってからは行先表示器の字幕を白地黒文字・英語併記のものに順次変更された。
転落防止幌設置
2000年代から転落防止用外幌の設置が進められた。
冷房装置交換
2002年から、冷房装置が1500形更新車などと同様のCU-71E-G1に順次交換された。
運用
1982年（昭和57年）12月27日に営業運転を開始し、以降2100形登場まで、夏ダイヤ時、定期検査時などを除き、基本的に休日および平日日中の快速特急を中心とした優等列車に運用された。格下げ改造後は、ラッシュ時の優等列車（特急・快特）とエアポート急行（羽田空港 - 新逗子間）を中心に運用されていた。
先頭車の車体長が都営地下鉄浅草線相互乗り入れ協定より長く、800形同様前面に非常用貫通路がないため、運用は品川以南の自社線内のみに限定されており、品川以北や都営地下鉄浅草線への乗り入れは不可能である。2010年10月13日には2411編成と2441編成が初めて大師線に入線し、京急川崎 - 小島新田間で試運転が実施され、2010年11月3日には2411編成が初めて大師線で営業運転を行った。大師線には4両編成で残るものが2451編成のみになった2016年6月11日と10月9･10日にも入線している。
京急社内で使用されている列車の車両組成を表す表には8両編成は「8MT」、4両編成は「4MT」と表記される。
特別列車・特殊塗装など
2011編成・2051編成は「御乗用列車」としても運用されたことがある。2011編成は1984年（昭和59年）2月に浦賀で行われた帆船日本丸の進水式の際、上皇明仁・上皇后美智子が皇太子・同妃時代に浦賀に向かうために、デハ2016に乗車し中央部のボックス席に着席なされた。2051編成には1986年（昭和61年）3月に、同様に上皇・上皇后が皇太子・同妃時代に京急油壺マリンパークを訪問した際に運用された。
1985年10月16日から「さわやかアップ京急運動」の一つとして、2031編成を使用して車内に京急沿線の幼稚園・小学校の園児や児童および各サークルが描いた絵画や写真などを展示する「さわやかギャラリー号」の運行を開始した。1986年3月から2011編成に変更され、1997年11月には2011編成の格下げ改造のため2061編成に変更されたが、1999年3月31日をもって終了した。下記の特別塗装実施前後で若干装飾が異なっていた。
1995年まで存在した夏季ダイヤでは本形式は号車指定列車「ミュージックトレイン号」に運用され、毎年8両編成3本に「ミュージックトレイン号」用に号車番号を窓に掲示、車内には出演歌手のPRポスターが展示するなどの特別装備が施された。2031編成が「ミュージックトレイン号」用装備とされた年は期間中「さわやかギャラリー号」としての運行を休止していた。
1988年から1991年まで、京急創立90周年を記念して8両編成2本（2011編成・2041編成）に特別塗装が施された。2011編成は「さわやかギャラリー号」の特別塗装車として、2041編成は「ファンタジックトレインみらい号」として運行した。デザインは久里洋二による。1989年1月7日の昭和天皇崩御の際は先頭車前面に喪章を貼付して運転された。2011編成は1990年の相模湾アーバンリゾート・フェスティバル1990開催中には「SURF'90号」として運行された。
1992年（平成4年）から夕方ラッシュ時下りのみ運転の号車指定制列車「京急ウィング号」に、2100形に置き換えられるまで運用された。
2011年1月には、2011編成がニューイヤーラッピングを施して運行された。これは2011年と2011編成にちなんでいる。
2013年には2011編成が登場時の塗装に戻された。同年1月17日に2000形登場30周年を記念し2000形リバイバル塗装電車を1月下旬から運転を発表（行先種別表示や標記類、車内設備等の車体の塗装以外の変更はない）。同時に記念乗車券も発売された。
2018年1月には、2011編成に賀正ステッカーが掲出された。これは2018年と2011編成の品川寄りの先頭車2018号にちなむ。