1stアルバム『supercell』までの楽曲ではすべてボーカルに音声合成ソフト初音ミクを用いている。また「初音ミク -Project DIVA- 2nd」のテーマソング「こっち向いてBaby」など、1stアルバムより後に発表された作品は、supercellではなくryo（supercell）名義でリリースされている。1stシングルから2ndアルバムまでの楽曲は、ryoと交流があり、ニコニコ動画上で「ガゼル」として活動していたnagiをゲスト・ボーカルに迎えて制作された。nagiのボーカルでは、シングル「君の知らない物語」「さよならメモリーズ」「うたかた花火/星が瞬くこんな夜に」と、2ndアルバム『Today Is A Beautiful Day』がリリースされている。4thシングルから3rdアルバムまでの楽曲は、2011年5月から7月にかけて行われたオーディションにより、約2000名の応募者の中から選ばれたこゑだがゲスト・ボーカルを務めている。ryoは自身のメルマガでこの新体制を「第三期supercell」と表現している。また同じオーディションで選ばれたchellyを、ryoがプロデュースするTVアニメ「ギルティクラウン」の劇中バンド「EGOIST」のボーカルに起用している。2016年には4代目ボーカルを募集するオーディションを実施。このオーディションで女性ボーカリストのAnnと男性ボーカリストのgakuの2名を採用し、2019年9月に3rdアルバムから6年ぶりの活動再開となる9thシングル「#Love feat. Ann, gaku」をリリースした。また、ryoとしては他にも中川翔子やKOTOKO、らっぷびと・抹、ゴム、ClariS、Tiaに楽曲提供を行っている。
上記の車両の登場によって、前述したが2003年にガイドラインが制定された。規格は、上記車両で採用された扉間隔3,520mm・電動機出力190kWとなった。2004年には東京地下鉄（東京メトロ）05系第40 - 43編成および同一設計の東葉高速鉄道2000系と、東武鉄道50000系、2005年には東武50050系、2006年には東京メトロ10000系、2007年には東武50070系、2008年には東武50090系が落成した。なお、東京メトロ15000系は基本的にはガイドラインに沿った設計ではあるが、客用扉が混雑対策の為にワイドドアとなっている。なお、交友社発行の雑誌『鉄道ファン』2005年5月号によると、西武鉄道20000系の2005年度製造分はこのガイドラインに準じたマイナーチェンジが行われる旨の記述があったが、実車（末尾08・58編成）は前照灯がHID化された程度の小変更に留まり、他は前年度新製車に準じた仕様で落成している。しかし、この前照灯のHID化は西武の運転士から不評だったため、後に従来車と同じハロゲン灯に改造された。また、2008年から本格的にA-train仕様で設計された30000系を投入している。一方で「標準車両」的な車体ではあるが、車体長が異なるなどの差異が見られる車両としては東急7000系(2代目)、内装などが独自設計である車両としては神戸電鉄の6000系が挙げられる。
制定の経緯の背景には、東日本旅客鉄道（JR東日本）E231系と相模鉄道10000系、東京急行電鉄5000系（5050系・5080系）の登場がある。相鉄10000系と東急5000系（5050系・5080系）はともにE231系を基にして製造された車両であり、これを見た工業会は「E231系だけがこれからの標準車両ではない」という方針から、このガイドラインを2003年（平成15年）9月に制定した。当ガイドラインの目的は「仕様の統一による保守面での自由化」と「大量生産によるコストダウン」である。なお、かつて昭和30 - 40年代後半にかけて中小私鉄向け車両として日本車輌製造による「日車標準車体」というメーカー提案による標準規格によるコスト低減車両が企画されたことがあった。
8000系の電動車 (M) と付随車 (T) の構成（MT比）は6両編成時で4M2T（起動加速度3.2km/h/s）であり、旧新玉川線には対応していたが、半蔵門線の急曲線・急勾配区間において故障した先行列車を救援するには電動車比率を向上させる必要があった。そのため、本系列は5両編成時に4M1T、6両編成時に5M1T、8両編成時に6M2T、10両編成時に8M2Tとし、十分な性能を確保しており、加速性能は高いが、降雨・降雪時などは空転滑走を起こしやすい。電動車比率向上および半蔵門線で使用される誘導無線 (IR) アンテナを設置する中間付随車が必要とされたため、制御車（先頭車）を8000系の付随車（クハ8000形）から本系列では電動車（デハ8500形・デハ8600形）に変更し、中間付随車（サハ8900形）を新たに設定した。中間電動車は8000系のデハ8100形、デハ8200形にそれぞれ相当するデハ8700形と、デハ8800形とした。電動車のうちデハ8500形およびデハ8700形に制御装置を搭載し、対となるように隣接して連結したデハ8600形またはデハ8800形も一緒に制御する。ただし、編成の都合で電動車の両数が奇数となる場合はデハ8500形および8700形が単独で連結された。8000系と同じ界磁チョッパ制御車だが、1989年（平成元年）に計画していた本系列のVVVFインバータ制御への更新および増発用の新型車両導入（2000系）に向けた試作車として、同年に2両（デハ8799・0802号）がVVVFインバータ制御に改造された。その後、1991年度増備車のうち2両はVVVFインバータ制御（量産型）が採用され、8642Fに組み込まれた。8642Fには界磁チョッパ、試作型のVVVFインバータ、量産型のVVVFインバータと1編成で3つの異なる制御装置を搭載している。なお、2003年から本系列の東武線乗り入れが始まったが、8642Fは東武での乗務員教習の手間を少なくするため東武線へは乗り入れない。このため、前面には東武乗り入れ非対応編成であることを示すKマークが貼付されている。電動台車は8000系と同じTS-807形を採用した。また、付随台車は同系列ではパイオニアIII系のTS-708形であったが、ばね下重量の軽減のため、本系列では電動台車をベースとしたTS-815形を採用した。東武乗り入れ非対応の車両の無線アンテナは2本、乗り入れ対応車両は無線アンテナが3本装着されている。