イタリア統一前の1782年にヴェローナの軍の学校の教授、ロルニャ（Antonio M. Lorgna）が主導して、創立された。ラザロ・スパランツァーニ、アレッサンドロ・ヴォルタ、ジョゼフ＝ルイ・ラグランジュ、ルジェル・ヨシプ・ボスコヴィッチら40人のイタリアの有名な科学者が参加したので、Società dei Quaranta（「40人学会」）の名で創設された。イタリアの政治的な統一の前に、科学界の統一を求める愛国的な機運の高まりを示すものであった。創立の年に、機関紙 Memorie accademiche　が発刊され、イタリアは分裂によって不利益をこうむっていること、統一のために分割された多くのイタリア人の知識と仕事を結び付けていかねばならないことを主張した。機関紙　Memorieの発刊はイタリア人研究者の研究の発表の場を与え、研究が国際的の交流に寄与し、イタリアの科学を代表する組織となった。ロルニャの没後、Società Italiana delle Scienze, detta dei XL（イタリア40人科学会）に改名された。初期にはナポレオンから援助を受け、その後、モデナ公、フランチェスコ4世の支援を受けたが、イタリア統一が進む中で、他の地域のアカデミーとの統合や国立リンチェイ・アカデミア（Accademia Nazionale Reale dei Lincei）との統合が、求められるが、学者による独立した運営を求める会員の反対で実現しなかった。ファシスト政権下の1930年代に、法令で国家教育庁の管理下に入ると、活動を停止し、戦後再び活動を再開した。
イタリア科学アカデミー (L’Accademia Nazionale delle Scienze detta dei XL) は1782年にヴェネツィア共和国（現イタリア）のヴェローナに設立された学会である。毎年マテウチ・メダルを授与している。名称のXLは創立時に40人の会員で発足していることに由来する。
本系列は、日本の鉄道車両で初めてとなる片側面に両開5扉を備える多扉通勤車であり、日本で唯一座席昇降機構を備え、2扉を閉鎖して3扉車としても使用できる構造となっている。座席はロングシートを採用した。構体には、機構の複雑化や乗車定員の増大に伴う自重過大を抑止すべく、京阪の車両としては初となるアルミ合金が採用された。当時、アルミ合金製軽量車体は国鉄301系電車などごく限られた車両に採用され始めたばかりで、イニシャルコストが非常に大きかったとされる。だが、その採用による自重軽減の効果は絶大であり、5扉特殊構造車体でありながら、在来車と比較して1両あたり約3 - 4t程度の軽量化を実現している。車体断面形状は、2000系以降の2000番台通勤車群が普通鋼を用いて軽量化を実現するために準張殻構造を採用し、卵形に近い断面としていたのに対し、アルミ押し出し型材を組み合わせて断面を構成する本系列では極力単純な形状とすることが求められた。このため、絞りのない側板に切妻に近い前面を組み合わせた比較的角張った印象の外観となっている。窓配置は、運転台付きの車両が▲○窓●窓○窓●窓○、中間車が窓○窓●窓○窓●窓○（▲：乗務員扉、○：客用扉、●：ラッシュ時用客用扉）となっている。客用扉はいずれも在来車より100mm狭い1,200mm幅の両開扉で、戸袋窓は省略されており、側窓は2段上昇式である。なお、中間車は前後で非対称の側窓配置であるが、全車とも客用窓が端に設けられた一端が京都寄りとなるように連結されている。内装の無塗装化が進められたが、車体外部については従来通り緑の濃淡で上下に塗り分けた一般車塗装が踏襲されている。前面は、当初の2編成分が4両編成と3両編成を組み合わせていたこともあって、中央に貫通扉を備えるシンプルな3枚窓構成とされ、アクセントを付けるために屋根板の一部を前面に突き出してひさし状の造形としている。また、前照灯は2400系で初めて採用された小型のシールドビームが左右の窓上に各1灯ずつ取り付けられている。この5000系には、東日本旅客鉄道（JR東日本）が投入したサハ204形（6扉）、サハ208形（6扉）、サハE230形（6扉）、東京地下鉄（就役開始時は帝都高速度交通営団）03系（5扉）、東武20050系（5扉）、東急5000系（6扉）、といった他の多扉車にない大きな特徴がある。それは、「編成すべての車両が多扉車」であることに加えて、平日朝ラッシュ時以外は着席定員確保のために側面2・4枚目の扉を締切扱いとし、扉上部に収納している座席を出して他の車両と同等以上の着席サービスを確保する機能（座席昇降機構）が備わっている点である。扉の締切扱いは後に登場した多扉車でも採用例があるが、座席昇降機構を搭載し、閑散時間帯の着席機会増大を図ったのは日本ではこの京阪5000系のみである。このため、本系列の側面2・4枚目の客用扉には「ラッシュ用ドア」の表示があり、1・3・5枚目の扉では淡いグリーン（塗装変更編成は濃いグリーン）に塗装されている部分が2・4枚目扉では識別のために素材である金属むき出しで塗装されておらず、一目で判別可能となっている。この座席昇降機構の構造については京阪とメーカーの川崎重工業の両社が特許権を取得したが、収納状態で営業運転中に座席が降下すると大変な事故となる恐れがあったため、その動作は停車中、しかも側扉が閉鎖され、かつ両端の運転台から同時に昇降指令を行って初めて機能するよう設計されており、さらにその動作中には警告用ブザーが鳴動する。この装置は前代未聞の機構であったため、本系列の製造開始前に川崎重工業で実物大の試作モデルを製造、約3か月にわたって1万回にも及ぶ厳しい耐久試験を実施し、安全性を確認した上で採用に踏み切っている。なお、この座席の昇降は出庫前に車庫内や折返線で行われるのが原則であるが、ラッシュ前後に終着駅で折り返しを行う運用では、車内を一旦締切扱いとして行うことがある。本系列は、その使用目的やそもそも開閉可能な側窓が少ないという構造上の制約もあって、新造当初より冷房装置を搭載している。その構成は冷凍能力8,000kcal/hの分散式ユニットクーラー5基を屋根上に搭載し、ラインデリアにより冷風を客室に送ることを基本としている。さらに、これに加えて冷房の効果を高めるため独自開発の回転グリルを扉付近の天井に設置しており、この構成は冷房改造された在来車や新造車にも採用されたため、1970年代から1980年代前半にかけての京阪通勤車の標準仕様となった。