東急5000系改造である2400系を新しい主力とした定鉄であるが、10分〜15分ヘッドでの運転を行うのに必要な数は揃えられなかった。このため予算の関係上一度断念されていた札幌市営1000系同型車を導入したものがこの定鉄4000系である。
　 同時にこの車両は定鉄初の新製高性能車・オールアルミ車・連接車、サイリスタチョッパ車と言う「定鉄初」を4つも兼ね備えた珍しい車両であるとも言える。
制御機器の価格が高いためか、地方私鉄へのチョッパ制御車の導入例は極めて少なく、この車両が数少ない例の一つであるのもまた特筆するべき事であろう。 基本は市営1000系と同様のオールアルミ13.8m二車体連接構造であるが、 当時の流行を反映して貫通扉をオフセットした大胆なマスクの1000系に対してこの4000系は車体中心においた大人しめの顔になっているのが特徴である。だが札幌市営のミントグリーンに対してこの時代定鉄のラインカラーであったバーミリオン(朱赤)を基本とした派手な塗装（京急800型に類似）は「消防車」「似非京急」、はては「シャア専用」などとも言われ、札幌市営や白石五輪で顔をあわせるＪＲのステンレス車と並ぶとその派手さはさらに目立つ。高架開業までに二車体連接2ユニット4両編成4本、計16両が導入。
　 後に札幌市営地下鉄の新琴似延伸に伴い、8両編成2本が増備されて現在は24両が稼動中である。現在は冷房化の上市営1000系と共通運用で北２４条〜簾舞間の運用についているが、ホーム有効長の関係で簾舞以遠の普通列車運用には今に至るまで付いていない。今や車齢は２０年を越え、電機子チョッパ制御のメンテナンスコストが問題になっているが、八連を組んだ際の5500系などの20M車7連に匹敵するその収容能力の高さはラッシュ時のエースとして今後しばらくは活躍を約束されているものと言えるだろう。