工場で使用する超純水は、複数系統の単位装置を連ねたプラントで製造するのが基本で、数千〜数万m³の超純水を毎日途切れることなく製造し続ける事ができる。これをスケールダウンした製造能力が一日に数十m³以下のパッケージ製品なども広く利用されている。一方、研究室の器具洗浄などそれほど高純度のものが求められない用途では、小型・卓上の製品が普及している。多くはユニット化されたカートリッジを使い捨てにして、メンテナンスフリーを実現している。
京都線には7両編成2本（5100F・5104F）、5両編成1本 (5144F) が配置された。神戸線には6両編成2本(5140F・5128F)を配置、宝塚線には5102Fが7両編成で投入され、5106F・5108Fが8両編成で製造された。京都線では2800系が冷房改造工事中であったため、7両編成は特急にも充当された。5両編成は京都線の普通列車で当時唯一の冷房車であった。標識板掛けは車体側が神宝線仕様（車体側が袋状）で、京都線仕様のアダプタを設置した。2800系の冷房改造進捗と京都線用新製冷房車5300系の投入に伴い、翌1972年には5100系の京都線運用が終了した。5104Fと5144Fは神戸線に、5100Fは宝塚線に転出した。1972年に京都線の5104Fと5144Fが神戸線に転入し、5140Fは8両編成化のうえで連結解放運用の対象車となった。また宝塚線所属の5100系を8両編成化する際の編成替えで5128Fが分割され、5128Fと5130Fの2本となり、さらに5132Fが7両編成で製造された結果、1974年には神戸線所属の5100系は6編成となり、特急から普通までの全種別で使用されていた。宝塚線では1972年に京都線から5100Fが転入し、1973年には5136Fが、翌年には5146Fが製造され、この時点で5100・5102・5106・5108・5136・5146の6編成が所属していた。1976年には、5128Fに新造の5650形2両（5681・5683）を組み込み宝塚線へ転出し、1978年には5132Fにも5650形1両を組み込んで8両編成化のうえ宝塚線に転出したが、この編成は翌年には神戸線に戻り、5682-5671の2両を外した6両編成として使用された。1982年3月、阪急初の10両編成運転が宝塚線で開始され、5100系の10両編成が登場した。朝ラッシュ時の雲雀丘花屋敷 - 大阪梅田間で運転の急行のうち2列車が10連化され、後に4列車に増加した。梅田駅からは回送で入庫するが、増結車を切り離して8連となる運用もあるため、増解結の容易化のため増結車は宝塚方に増結された。地上駅時代の川西能勢口駅ではホーム延伸が不可能なため大阪方2両がドアカットされたが、1992年12月の上り高架ホーム完成で解消された。宝塚線10連化に際しては1982年に神戸線より5140F・5144Fが転入し、1988年には10両編成運転増発のために神戸線より5104Fと5130Fが転入、神戸線所属の5100系は5132Fの1本のみとなったが、1989年に、元々この編成の一員であった5682・5671を組み込んで宝塚線に転出し、全車宝塚線に集結した。8両編成は Mc-T-T-M'c+Mc-T-T-M'c が通常であるが、5136Fの8両編成は宝塚方2両が増結予備車となり、編成も Mc-T-T-M'c+T-T+Mc-M'c と特殊な組成となった。その後、10両編成運用は順次7000系などに置き換わり、2001年1月に消滅した。1997年、宝塚線への8040形投入に伴う編成変更で余剰となった5118Fが6両編成で今津（北）線に転入した。線内の普通運用のほか、神戸本線でも梅田発今津線経由宝塚行き準急とその送り込みの西宮北口発梅田行き急行に充当されていた。2000年には5140Fに交替したが、2002年には、5000系のリニューアルによる5650形の捻出に伴い宝塚線に転出した。2000年より始まった5000系のリフレッシュ工事に際し、5000系編成中に組み込まれている老朽化した2000系列付随車に代わって、5650形付随車が5000系に編入されている。2007年には5102Fが今津（北）線に転入した。伊丹線の予備車も兼ねて、宝塚側の5118F4両編成（5118-5676-5655-5113）で伊丹線運用に入ることもある。2014年から2016年にかけて、8両編成3本の24両が能勢電鉄に譲渡され、4両編成5本と2両編成2本となった。これにより同数の1500系全車が廃車となった。2016年6月に宝塚線の8両編成のうち5132Fが分割され、5132Fと5134Fの4両編成2本で箕面線内運用に入っている。箕面線の3000系は正雀に回送、8両編成の5100系は4本に減少した。2016年8月現在、宝塚線に8両編成4本32両と4両編成2本8両、神戸線に6両編成1本6両の計46両が配置され、能勢電鉄には4両編成5本・2両編成2本の計24両が譲渡されている。17両が5000系5580・5570形に転出し、2014年に余剰で休車となっていた5112・5103・5119の3両が廃車されたため、形式内の総数は70両に減少している。