โดราเอมอน

หุ่นยนตร์แมวจากโลกอนาคต มีกระเป๋าหน้าท้อง 3 มิติ บรรจุของวิเศษจากศตวรรษที่ 22 เป็นแมวที่กลัวหนู เนื่องจากเคยถูกหนูแทะหูขณะหลับไป ชอบแป้งทอดเป็นชีวิตจิตใจ อาศัยอยู่ในบ้านของโนบีตะ มี หน้าที่คอยดูแล และให้การช่วยเหลือ โดยให้ใช้ของวิเศษจากกระเป๋าช่วยแก้สถานการณ์ มักจะพาโนบีตะและเพื่อน ๆ ไปผจญภัยตามสถานที่ต่าง ๆ อยู่เสมอ เนื่องจากมีไทม์แมชชีน ควบคุมเวลาและประตูวิเศษ สามารถพาไปยังที่ใดก็ได้ เป็นตัวการ์ตูนที่ให้ทั้งสาระและความรู้ ควบคู่ไปกับความสนุกสนาน ที่แฝงแง่คิดได้อย่างบันเทิงใจ

โนบิตะ

เด็กหนุ่มขี้แย สอบได้ศูนย์คะแนนอยู่เสมอ ๆ ต้องคอยได้รับความช่วยเหลือจากโดราเอมอน เพราะทำอะไรไม่ได้เรื่องสักอย่าง แอบชอบชิซึกะ มักจะถูกไจแอนท์ และซูเนโอะแกล้ง แต่ก็เป็นเด็กที่มีจิตใจอ่อนโยน สุภาพ มักจะเป็นตัวนำให้เพื่อน ๆ ได้ประสบการณ์ที่น่าจดจำ จากการตามไปผจญภัยกับโดราเอมอน ซึ่งสุดท้ายแล้วก็ คืนดี และเข้ากับเพื่อน ๆ ได้อย่างมีความสุข

ชิซึกะ

เด็กผู้หญิงคนเดียวในกลุ่ม เป็นที่รักของทุกคน จิตใจอ่อนโยน ขี้สงสาร แต่ในขณะเดียวกันก็ เข้มแข็ง มีเหตุผล และมีสติ ตัดสินใจได้รวดเร็วในยามคับขัน มักจะให้คำแนะนำแก่พวกโนบีตะที่ดีเสมอ อย่างเช่น เวลาที่ โนบีตะตกใจทำอะไรไม่ถูก ชิซึกะจะมีบทบาทในการช่วยเหลือ ให้พ้นจากสถานการณ์อันตรายได้

ซึเนโอะ

เป็นเด็กที่ค่อนข้างจะเจ้าสำอางค์ เจ้าเล่ห์ ขี้ประจบเอาตัวรอด มักจะมีโอกาสดี ๆ มาให้พวกโนบีตะ อิจฉาอยู่เสมอ ๆ เนื่องจากทางบ้านมีฐานะดี เรียนค่อนข้างใช้ได้ และมักจะรวมหัวกับไจแอนท์ เพื่อกลั่นแกล้งโนบีตะ บางครั้ง ก็มีความคิดเสนอแนะที่ดี ๆ เนื่องจากรู้จักโลกภายนอกกว้าง และมีความรู้ อย่างเช่น การถ่ายภาพวีดีโอเพื่อทำหนัง

ไจแอนท์

เด็กตัวใหญ่ชอบใช้กำลัง ขี้โมโห ขี้พาล แต่ลึก ๆ แล้วเป็นเด็กที่จิตใจอ่อนไหวมากทีเดียว ยอมรับฟัง ความคิดเห็นที่ถูกต้อง เมื่อถึงวิกฤษการณ์จริง ๆ ก็รักเพื่อนพร้อมจะสู้อยู่เคียงข้าง ไม่ขี้ขลาดหนีทิ้งไปไหน เรื่องต่อสู้ล่ะก็ ต้อง ยกให้ใจแอนท์ทีเดียว อยากเป็นนักร้องเป็นชีวิตจิตใจ แต่เสียงร้องนั้นไม่ให้เอาซะเลย ชอบรังแกโนบีตะมาก แต่ก็เป็นที่พึ่งที่ดี

โดเรมี่

น้องสาวของโดเรมอน ส่วนมากจะปรากฎตัวเวลาคับขัน เมื่อของวิเศษจากโดเรมอนช่วยเหลือไม่ได้ โดเรมี่ เกิดในยุคสมัยที่เจริญกว่า จึงมีอุปกรณ์ที่ทันสมัยขึ้น เป็นที่พึ่งให้ลูก ๆ ของพวกโนบีตะ ในอนาคตแทนโดเรมอน บางครั้งก็พาโนบีตะ ไปเยี่ยมโลกแห่งอนาคตทางไทม์แมชชีนด้วย