住友金属工業製のペデスタル式台車FS372A（動力台車）・FS072（付随台車）を採用し、前者を中間電動車モハ3101形が、後者を制御車クハ3001形がそれぞれ装着する。いずれも101系列の導入以来、西武における標準台車として数多くの導入実績を有するダイレクトマウント式空気ばね台車であり、2000系が装着する台車と同一機種である。両台車とも固定軸間距離は2,200mm、軸受部の構造は密封型コロ軸受仕様である。また両台車とも製造時期によって揺れ枕部分の形状が異なり、側面から見て向かって左上の欠き取りが小さなものが1983年（昭和58年）以前に製造された前期型、欠き取りが大きなものが1983年（昭和58年）以降に製造された後期型である。3001 - 3005編成はFS372A（前期型）を装着して落成したが、クハ3001 - 3006は1985年（昭和60年）にFS072（後期型）を新製し台車交換が実施された。同6両より発生したFS372A（前期型）は2000系クハ2410・2412・2414・2416に転用されたほか、VVVFインバータ制御の実用試験車に改造された101系モハ145・146に装着された。また3011編成は制御車2両が新製したFS072（後期型）を装着するのに対し、中間電動車6両は予備品であったFS372A（前期型）を装着する。さらに前述2000系クハ2410が台車交換以前に装着したFS072（前期型）については、しばらく保管された後にクハ3017の新製に際して活用されたため、3017編成においては同車のみが前期型台車を装着する。
界磁チョッパ制御による回生制動を実装するため、2000系と同様に複巻電動機を採用し、電動車1両当たり4基搭載する。搭載する主電動機は日立製作所HS-835-Frb・HS-835-Hrbもしくは東洋電機製造TDK-8030-A・TDK-8030-Bの4機種が存在するが、定格出力130kW（端子電圧375V・電機子定格電流385A・他励界磁電流24A・定格回転数1,450rpm）の特性はいずれも同一である。駆動方式は撓み板継ぎ手式中空軸平行カルダン、歯車比は5.31 (85:16) と2000系の仕様を踏襲した。
日立製作所製の電動カム軸式抵抗制御・直並列組合せ制御および界磁チョッパ制御装置MMC-HTR-20Eを採用し、中間電動車モハ3101形奇数車に搭載する。同制御装置は電動車2両分・計8基の主電動機を、4基直列繋ぎの2群として直並列制御を行う1C8M制御仕様である。制御段数は弱め界磁起動1段・直列13段・並列11段で、並列最終段において主電動機の全界磁定格速度に達した後、界磁チョッパ装置による他励界磁制御（弱め界磁制御）領域に移行する。
前述の通り、主要機器については極力2000系と共通化し、保守の簡易化ならびに導入コスト低減を図った。もっとも、行先表示器および放送機器の仕様が異なることから本系列と2000系との併結運転は不可能であり、また本系列同様に3扉構造である101系列との併結運転も性能特性ならびに制動装置が異なるため不可能である。中間電動車は2両を1ユニットとし、モハ3101形奇数車に制御装置・抵抗器などの走行関連機器を、同偶数車に電動発電機 (MG) ・電動空気圧縮機 (CP) などの補助機器をそれぞれ分散して搭載するが、モハ3200番台の偶数車は補助機器の容量の都合からそれらを搭載せず、自重も他車の40tに対して35tと異なる。
ゼオライトの一種で、多孔質の空孔に分子を吸着する。特に水分子を強く吸着するため、溶媒や気体の乾燥に用いられる。粉末状やペレット状に成型したものが市販されており、原料のゼオライトの種類によって3A、4A、5A、13Xと表記される。数字は空孔のおおよその直径(オングストローム)を、大文字のアルファベットはゼオライトの種類を表しており(AはLTA型ゼオライト、XはFAU型ゼオライトを表す)、乾燥する溶媒分子の大きさを考慮して適切なものを用いる必要がある。用いられることの多い4Aは3Aよりも乾燥力が大きいが、アセトニトリルやエタノールはモレキュラーシーブの空孔に吸着されて発熱するうえ、顆粒が崩壊して細かい粉を生ずるので3Aの使用が適当である。メタノールは3Aでも不具合が発生するため、金属マグネシウムを用いるのが一般的である。5Aは芳香族化合物等に、13Xは長鎖三級アミンなどの大きな分子に対して用いられる。市販品はすでにある程度は水を吸着しているので脱水能力はそれほど高くはなく、水を吸着しすぎたモレキュラーシーブは逆に溶媒に水分を放出する。理想的には真空ポンプで減圧したまま300～400度で数時間加熱することで活性化すると、モレキュラーシーブは高い脱水能力を持つ。吸着された水は加熱だけでもある程度は脱着するため、ゼオライトをフラスコに入れて電子レンジで加熱後、冷めないうちに減圧するだけでも実用に耐えるだけの脱水能力は得られる。ただし、長時間電子レンジで加熱すると過熱したモレキュラーシーブが溶融する場合があるので、10秒前後加熱する度に取り出して軽く振る、という操作を数回繰り返すとよい。溶媒中を拡散する水を捕捉するので、ビンの底にモレキュラーシーブを静置しておいても乾燥の速度は大きくない。カラムに詰めて溶媒をゆっくり流すと、迅速に乾燥が可能である。(モレキュラーシーブの外面を流れてくる最初の流分は捨てるのが望ましい)また、脱水反応の際に生成する水分子を取り除き、反応を進行させるのに用いられることもある。