現在では生きたままの脳を研究することが可能になってきており、『意志決定の「機構」』(the decision-making "machinery") が働いている様を観察することができる。この領域における重要な実験が1980年代にベンジャミン・リベットによって行われた。任意の時間に被験者に手首を曲げてもらい、それと関連する脳活動を観察する実験である（このとき、準備電位(readiness potential)と呼ばれる電気信号が立ち上がる）。準備電位は身体の動きに先行する脳活動としてよく知られていたが、行動の意図を感じることと準備電位が一致するかどうかはわかっておらず、Libetはこの点を探求した。行動の意図が被験者にいつ生まれるかを決定するために、時計の針を見続けてもらって、動かそうとする意識的意図を感じたときの時計の針の位置を報告してもらった。Libet は、被験者の脳の活動が、意識的に動作を決定するおおよそ1/3秒前に開始したことを発見した。これは、実際の決定がまず潜在意識でなされており、それから意識的決定へと翻訳されていることを暗示している。後に Dr. Alvaro Pascual-Leone によって行われた関連実験では、動かす手をランダムに選ばせた。ここでは、磁場を用いて脳の異なる半球を刺激することによって被験者のどちらかの手に強く影響を及ぼしうることを発見した。例えば、標準的に右利きの人は実験期間の60％の間右手を動かすことを選ぶ、しかし右脳が刺激されている間、実験期間の80％の間左手を選んだとされる（右脳は体の左半身を、左脳は右半身を統括していることが想起される）。この場合、動かした手の選択へ外的影響（磁場を用いた脳に対する刺激）が加えられていたにもかかわらず、被験者は「手の選択が（外的影響とは独立に）自由になされたことを確信している」と報告している。
物理学者と同様に、生物学者もまた自由意志の問題を頻繁に提起してきた。生物学の最も白熱した議論の一つが「氏と育ち」（nature and nurture, 本性と教育）の議論である。人間的行為において文化と環境に比較して、遺伝学と生物学はどれほど重要であるか？遺伝学的研究は、ダウン症候群のような明白な場合から統合失調症になる統計学的傾向のようなより微妙な影響まで、個人の性格に影響を与える多くの特殊な遺伝的要因を見極めた。かつては氏か育ちかという二者択一的な議論がなされ，社会学者は主に後者の立場から前者の立場を生物学的決定論として非難した（といっても育ち理論もつきつめれば決定論なのだが）。しかし，現在の生物学者の一般的な合意は、氏と育ちの両方によって人は形成されているのであり，さまざまな行為のそれぞれについて遺伝の影響と環境の影響が複雑に絡み合っているということである。
一般的に、「意志は脳の働き」であり、かつ、「脳が物理法則に従う」ならば自由意志はないと考えるのが適当である。逆に自由意志があるのであれば、これらの一方か、両方が否定されなければならない。初期の科学思想家のうち、ある者は決定論的なものとして宇宙を描き、またある者は完全に正確に未来の出来事を予言するには、充分な情報を集めさえすればいいと考えた。しかし、量子力学は、そのような情報はどのようにしても完全には求められないことを明らかにした。また、量子力学の解釈（観測問題）では、この世界は観測者の無知ゆえに厳密に決定論的な記述ができないとする解釈（定式化）が標準的である（コペンハーゲン解釈）。これにより、量子力学に自由意志を見いだす考えもあるが、これは統計学として量子の振る舞いを解釈するコペンハーゲン解釈を誤解しているもので、自由意志の存在の根拠にはならないと否定する見解もある（「サイコロ」を振って統計的揺らぎとして意思決定をするようなものであり、非決定論といっても、単に観測者が量子（サイコロ）の振る舞いを予測できないという自由意思の外部のものに支配されていることは変わらないため。）。コペンハーゲン解釈に対する多世界解釈は決定論的だが、この場合も世界内の観測者がサイコロの軌道を知りえないと言うことにおいて、自由意志を記述する根拠には成り得ない。
本形式は、2000年（平成12年）7月19日に新岐阜駅と新関駅にて発車記念式が開催され、同日より営業運転を開始した。投入線区は美濃町線・田神線と田神線に接続する各務原線の一部（新岐阜 - 田神間）である。複電圧車であるが、複電圧機能の不要な美濃町線徹明町駅方面に乗り入れることもまれにあった。本形式投入に並行し美濃町線の体質改善も進められ、車両面では連接車モ870形2編成の複電圧改造・冷房化が完了、新岐阜直通ルートの車両は残留するモ600形1両を除いて冷房化が完成した。運転開始後、本形式は2000年11月に岐阜県による「GIFUバリアフリー賞」を受賞。次いで翌2001年（平成13年）8月には鉄道友の会の「ローレル賞」を受賞した。ローレル賞受賞は、国外の連接式超低床電車とは異なる設計思想を持つ1両単位のボギー車を、設計上の様々な制約の中で実現した点が評価されたためである。受賞を記念して8月5日に、新岐阜駅などでの記念イベントや記念列車の運行が名鉄および鉄道友の会により開催された。本形式投入時、美濃町線新岐阜直通ルート（新岐阜 - 新関・関間）の運行は1時間あたり上下各4本であったが、2001年10月1日のダイヤ改正で昼間帯について1時間あたり上下各2本に削減された。さらに翌2002年（平成14年）9月、名鉄は乗客減少が続く美濃町線・田神線および岐阜市内線・揖斐線（4路線をあわせて「岐阜600V線区」などと総称する）からの事業撤退の意を沿線自治体に対して表明するに至る。存続に向けた動きがあったものの2005年（平成17年）3月31日限りで岐阜600V線区はすべて廃止された。路線の廃線に伴い、最終日の2005年3月31日付で3両そろって廃車された。結果的に、本形式は岐阜600V線区に投入された最後の新造車両となった。