製造メーカーは全車日本車輌製造である。外板のみステンレス製とした、全長18m級のスキンステンレス車体で、客用扉は両開きのものが1両の片側につき3箇所ある。前面部は腰のあたりが張り出した形状で、前面には熱線入り防曇ガラスを採用した。青を基調としたカラーリングの車両が多い北総鉄道管理にあって、唯一赤と緑のカラーリングを施した車両である。外板がステンレス製のため基本的に無塗装であり、側面の窓周りと前面の下部に赤と緑の粘着テープをシンボルカラーとして貼り付けている。この粘着テープはA-A基準に適合したものであり、全般検査2回分の期間における耐候性を見込まれたものとなっている。室内は、クリーム系のデコラ化粧板に、座席はロングシートであるが先に登場した7000形とは異なり、座面生地を2人用はオレンジ色・4人用はワインレッドとして組み合わせによって座席定員の明確化を狙った。客室側扉の構造は都営地下鉄新宿線用の10-000形電車とほぼ共通であるが、客室側の取っ手が10-000形では四角に対し、長円形となっている点が異なる。扉間の側窓は大・小・大の三分割（大窓が幅880mm、小窓が幅440mm）となっており、大窓及び車端部は厚さ5mmの透明強化ガラス・一段下降式となっているが、中央の小窓は固定式の色つき合わせガラスで、カーテンも設置されていない。これはカーテンを全て降ろした際に車内から駅名標等が見えなくなることを避けるためで、現在のような車内表示器が普及する以前のアイデアである。冷房装置は京急2000形が2扉クロスシート時に搭載していたものと同一で、9008編成（2001編成）は中間増備車を除いて東芝製、9018編成（2002編成）と9008編成の中間増備車は三菱電機製である。集電装置も京急と同一品のPT43形菱形パンタグラフを搭載する。方向幕は登場当時は行先のみの表示であったが、1993年（平成5年）に列車種別も同時に表示するものに交換され、さらに1997年（平成9年）には北総7000形と同様の表示器（英文字併記、フォントはナール）に交換された。前面の運番幕は登場時は運行番号のみの表示で助士側窓下部に設置されていたが、第II期線開業に先立ち列車種別と運行番号を表示するものに変更のうえ位置も助士側窓上部に変更された。その後前述の1993年の方向幕交換で運番幕の種別表示部は使用停止となった。この間、方向幕は行先のみのままで急行運転を実施する京急線内でも側面は行先しか表示されなかった時期があった。
南極海周辺の深度2,000mの深海域に棲息している。ダイオウイカと同じく、深海棲の大型のイカや魚を餌にしていると考えられている。南極海にはナンキョクオキアミを捕食するイカ類が非常に多く、それを餌にしようと集まる巨大なイカ類もクジラ類（マッコウクジラ、ミナミトックリクジラ、ミナミツチクジラ、ゴンドウクジラなど）の獲物になっているとされる。しかし、2010年時点で自然な状態のダイオウホウズキイカが観測された例はなく、また巨大なイカ類を従来の方法で捕ることは困難である（ほとんど獲れない）ため、生態の全容ははっきりしていない。基本的には、海を漂流しながら待ち伏せをしたり通りかかった獲物を捕らえて生活していると考えられている。この生活では捕食の機会は多くないが、代謝を抑えてわずかな餌で生命を維持している。2010年に行われた研究によると体重500kgの本種個体は5kgの魚一匹で200日間の生命活動を維持できると推定されている。これは同じ海域に住むクジラの300-600分の1のエネルギーしか必要としないことを意味する。本種やダイオウイカのような巨大な深海棲イカ類にとっての第一の天敵はマッコウクジラであると考えられており、マッコウクジラの消化器官からは本種の嘴（くちばし）も発見されている。過去の捕鯨調査での胃内容物に含まれるビーク(くちばし)からの分析によれば、本種の生息域である南氷洋でのマッコウクジラの餌は個体数で14％、重量で77％ほどが本種を含むサメハダホウズキイカ科であると言う。マッコウクジラの皮膚には巨大イカ類の吸盤の鉤爪によって付けられたと見られる円形の傷痕が確認されることが多く、巨大なイカ類もおとなしくマッコウクジラに捕食されているわけではなく、激しい抵抗を行っている習性がうかがえる。頭足類の寿命を考慮すると、数年の短い一生の間で巨体に成長することは大きな謎に包まれている。これまで捕獲されてきた個体の全てはメスであり、オスの個体はいまだに発見されたことがないが、その理由についても未解明のままである。捕獲される機会が非常に珍しい生物である上に、研究には複数の難題があるため、現在までのところ生態の解明はあまり進んでいない。陸上で呼吸可能な呼吸器官を持たないため、水中から引き揚げるとすぐに死んでしまう。死ぬと数時間で組織の腐敗が始まり、腐敗の進行も非常に早い。水の外で体を支える構造を持たない巨大な軟体動物であるため、水中から引き揚げると自らの重量で体形が崩壊してしまい、原形を保ったまま研究施設まで持ち込まれる機会が少ない。研究対象として、南極沖で捕獲された個体が、ほぼ完全な状態の生物標本として2007年3月からニュージーランドの首都ウェリントンにあるニュージーランド国立博物館テ・パパ・トンガレワにて展示されている（右列の画像を参照）。ダイオウホウズキイカの全身標本を保有しているのは、現在のところ世界でもこの施設だけである。2014年9月には、南極沖で史上2例目となるほぼ完全状態の生物標本が操業中の漁船によって捕獲された。状態は前回捕獲の個体よりも良好で、オークランド工科大学の研究者らによって、長さ約3.5m（推定）・重さ350kg（推定）の雌であることが確認された。また、目の直径が35cmあることや、体内に卵を持っていること、他のイカ・タコ類と同じく心臓を3つ（全身への血液循環用に1つ、エラへの血液循環専用に2つ）持っていることが確認された。この個体もニュージーランド国立博物館テ・パパ・トンガレワにて現在冷凍保存されている。