• ฮารุฮิ สึซึมิยะ
• (涼宮 ハルヒ;
• ราชบัณฑิตยสภา: ฮารูฮิ ซูซูมิยะ)

• อายะ ฮิราโนะ

• เวนดี ลี

  เด็กสาวนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 โรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายคิตะ (北高; North High School) มีความสามารถเหนือธรรมชาติในอันที่จะบันดาลให้ทุกสิ่งเปลี่ยนแปลงไปได้ดังใจปรารถนาโดยที่ตนเองก็ไม่ทราบ เธอก่อตั้งหน่วย SOS ขึ้นเพื่อสืบหาเรื่องประหลาดในโลกนี้ และตั้งตนเองเป็นหัวหน้าหน่วย เมื่อเรื่องราวผ่านไปเรื่อย ๆ เธอมีและพัฒนาความรู้สึกที่ดีต่อเคียวน์ แต่เพราะเคียวน์หลงรักมิคุรุ เธอจึงหึงหวงในบางครั้ง ในเรื่อง เมื่อเธอกลายเป็นนักเรียนโรงเรียนอื่นแล้ว มีผมยาว ขณะที่ในโลกเดิมนั้นไว้ผมสั้น

• เคียวน์
• (キョン)

• โทโมกาซุ ซูงิตะ

• คริสปิน ฟรีแมน

  เพื่อนร่วมห้องเรียนของฮารุฮิ ผู้บรรยายเรื่องราวทั้งมวลให้ผู้ชมทราบผ่านมุมมองของตน เคียวน์มิใช่ชื่อเขา แต่เป็นชื่อสุนัขของป้าเขา เมื่อน้องสาวเขาใช้เรียกเขาท่ามกลางเพื่อนของเธอ ชื่อนั้นก็แพร่หลายต่อไปยังเพื่อนของเขาอย่างรวดเร็ว ทั้งนี้ ชื่อจริง ๆ ของเขาหามีระบุไว้ในเรื่องไม่

• มิคุรุ อาซาฮินะ
• (朝比奈 みくる;
• ราชบัณฑิตยสภา: มิกูรุ อาซาฮินะ)

• ยูโกะ โกโต

• สเตฟานี เชห์

  เด็กสาวจากอนาคต ซึ่งเดินทางกลับมายังโลกปัจจุบัน และเป็นนักเรียนมัธยมศึกษาปีที่ 5 โรงเรียนเดียวกับเคียวน์ เธอชอบเคียวน์ และความสัมพันธ์ของทั้งคู่มักเป็นไปในทางจีบกัน (flirtation) แต่เพราะองค์กรซึ่งเธอสังกัดอยู่ไม่อนุญาตให้มีความสัมพันธ์ทางรักใคร่กับผู้ใด เธอจึงมักบอกเคียวน์ว่า อย่าใกล้ชิดเธอให้มาก และแม้ต้องการอธิบายเรื่องราวต่าง ๆ แก่เขา แต่ก็มักจบลงด้วยคำพูดว่า "ความลับของทางการค่ะ" (禁則事項; "That's classified") เพราะกฎขององค์กรห้ามไว้ มิคุรุในวัยสาวเดินทางกลับสู่อดีตเพื่อช่วยเหลือเคียวน์หลายครั้ง

• ยูกิ นางาโตะ
• (長門 有希;
• ราชบัณฑิตยสภา: ยูกิ นางาโตะ)

• มิโนริ ชิฮาระ

• มิแชล รัฟ)

  เด็กสาวซึ่งเป็นเพื่อนร่วมโรงเรียนของเคียวน์ เป็นแอนดรอยด์ที่กลุ่มมนุษย์ต่างดาวอันเรียกตนว่า "องค์กรข้อมูล" (Data Entity) สร้างขึ้นและส่งมาคอยเฝ้าระวังฮารุฮิ มีความสามารถจัดการสิ่งทั้งปวงไปในทางที่ตนเห็นสมควร เช่น เยียวยาบาดแผล, ย้อนวันและคืน และเปลี่ยนแปลงความทรงจำ เพราะเป็นหุ่นยนต์ ปรกติจึงไม่ค่อยพูดจา มีอารมณ์เรียบเฉย และหมกมุ่นอยู่กับหนังสือ

• อิซึกิ โคอิซึมิ
• (古泉 一樹;
• ราชบัณฑิตยสภา: อิตสึกิ โคอิซูมิ)

• ไดซูเกะ โอโนะ

• จอห์นนี ยัง บอสช์

  เพื่อนร่วมโรงเรียนของเคียวน์ เป็นนักพลังจิต (ESPer) มีหน้าที่ร่วมกับนักพลังจิตคนอื่น ๆ คอยรับมือกับอสุรกายในมิติปิดกั้น (closed space) ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อฮารุฮิฝันร้ายหรือไม่สบายใจเป็นต้น

• เรียวโกะ อาซากุระ
• (朝倉 涼子;
• ราชบัณฑิตยสภา: เรียวโกะ อาซากูระ)

• นัตสึโกะ คูวาตานิ

• บริดเจ็ต ฮอฟมัน

  เด็กสาวซึ่งเป็นหัวหน้าห้องของเคียวน์ และเป็นแอนดรอยด์ที่กลุ่มมนุษย์ต่างดาวสร้างขึ้นไว้สำรอง (backup) ยูกิ โดยให้ปฏิบัติหน้าที่อย่างเดียวกัน ผิวเผินดูน่ารักและมีอุปนิสัยอ่อนโยนอารี แต่เมื่อทราบว่า เคียวน์เป็นคนเดียวที่ฮารุฮิเอาใจใส่ ก็เกิดความคิดต้องการสังหารเขาเพื่อศึกษาปฏิกิริยาจากฮารุฮิ จึงถูกยูกิทำลายไป ในเรื่อง เธอฟื้นคืนชีพมาเป็นหัวหน้าห้องอีกครั้ง แต่เมื่อทุกสิ่งกลับสู่สภาวะเดิม ก็ไม่ปรากฏเธออีก

• ซึรุยะ
• (鶴屋;
• ราชบัณฑิตยสภา: สึรูยะ)

• ยูกิ มัตสึโอกะ

• คาริ วาห์ลเกรน

  เด็กสาวซึ่งเป็นเพื่อนร่วมห้องและเพื่อนสนิทของมิคุรุ

• ทานิงุจิ
• (谷口;
• ราชบัณฑิตยสภา: ทานิงูจิ)

• มิโนรุ ชิราอิชิ

• แซม เรเกล

  เพื่อนร่วมห้องและเพื่อนสนิทของเคียวน์

• คุนิคิดะ
• (国木田;
• ราชบัณฑิตยสภา: คูนิกิดะ)

• เมงูมิ มัตสึโมโตะ

• ไบรแอน ซิดดัล

  เพื่อนร่วมห้องและเพื่อนสนิทของเคียวน์

• น้องสาวเคียวน์
• (キョンの妹;
• Kyon's Sister)

• ซายากะ อาโอกิ

  น้องสาวเคียวน์ ไม่ปรากฏชื่อเสียงเรียงนามเหมือนกัน อายุสิบปี และเป็นนักเรียนประถมศึกษาปีที่ 5 เธอมักปลุกเคียวน์ตอนเช้า ทั้งที่เขายังไม่อยากตื่น

• ชามิเซน
• (シャミセン;
• ราชบัณฑิตยสภา: ชามิเซ็ง)

  แมวซึ่งอยู่หลังห้องแถวของยูกิ และฮารุฮิบันดาลให้พูดจาได้อย่างมนุษย์