โดเรม่อน หรือโดราเอม่อน เป็นแมวหุ่นยนต์ในโลกอนาคต ยุคศตวรรษที่ 22 เกิดวันที่ 3 กันยายน พ.ศ. 2655 มีน้ำหนัก 129.5 กก. ความสูง 129.3 ซม. กระโดดได้สูง 129.3 ซม. และยังวิ่งได้เร็วถึง 129.3 กม. / ชม. ลักษณะตัวอ้วนกลมสีน้ำเงิน ไม่มีใบหู เนื่องจากถูกหนูกิน ไม่มีนิ้วมือ มีกระดิ่งห้อยคอสีเหลือง มีหนวดหกเส้น มีกระเป๋าหน้าสำหรับเก็บของวิเศษ สารพัดอย่างที่สุดยอด อาหารที่ชอบที่สุดคือ แป้งทอด (โดรายากิ) สิ่งที่กลัวที่สุดคือ หนู

      โนบิตะ เป็นตัวละครหลักของเรื่อง เป็นเด็กผู้ชายขี้แยคนนึง เป็นคนไม่เอาถ่าน อ่อนแอ ไม่เคยพึ่งพาตนเอง เรียนหนังสือไม่เก่ง สอบได้ 0 บ่อยๆ มาโรงเรียนสายประจำ ถูกทำโทษบ่อยครั้ง ถือว่าเป็นตัวละครที่แย่มากๆ โนบิตะหลงรักชิซูกะ ซึ่งอยู่ในวัยเดียวกัน มีความหวังที่จะได้แต่งงานด้วยเมื่อเขาโตขึ้น แต่ก็มักจะมีอุปสรรค และมีคู่แข่งหลายคนเนื่องจากชิซูกะ เป็นเด็กน่ารัก และด้วยความอ่อนแอของโนบิตะเอง แต่โนบิตะ ได้เพื่อนรักคือโดเรม่อนคอยช่วยเหลือ ทำให้เขามีความมั่นใจมากขึ้น

      ชิซูกะ เป็นนางเอกของเรื่อง จัดว่าเป็นตัวละครที่น่ารักมาก เป็นที่หมายปองของเด็กทั่วไป รวมทั้งโนบิตะด้วย ซึ่งเขาหวังจะแต่งงานด้วยในอนาคต ชิซูกะเป็นคนที่ตรงข้ามกับโนบิตะโดยสิ้นเชิง เธอเป็นคนเรียนเก่ง สอบได้คะแนนดีมาก ชอบดนตรี และสิ่งที่ชอบมากที่สุดการได้อาบน้ำ ในอนาคตชิซูกะได้แต่งงานกับโนบิตะจริงๆ แต่โนบิตะในอนาคต เป็นโนบิตะที่เป็นผู้ใหญ่มีความรับผิดชอบ และเป็นคนดีจริงๆ สำหรับชิซูกะ

      ซูเนโอะ เป็นตัวละครที่ถูกออกแบบให้มีลักษณะเจ้าเล่ห์ คล้ายๆ สุนัขจิ้งจอก ปากแหลม ชอบยุให้ไจแอนท์ รังแกโนบิตะ ซูเนโอะเป็นคนที่ชอบคุยโวโอ้อวด เนื่องจากเป็นคนมีฐานะร่ำรวย สิ่งที่เพื่อนๆ อยากได้ เขามีครบทุกอย่าง มักมีของแพงๆ มาอวดเพื่อนๆ มีญาติพี่น้องที่ค่อนข้างฐานะดี มีชื่อเสียง มักจะหาเรื่องแกล้งโนบิตะบ่อยๆ เนื่องจากเขาเองก็หลงรักชิซูกะด้วยเหมือนกัน

      ไจแอนท์ เป็นเด็กผู้ชายที่ตัวใหญ่ แข็งแรง หูเบา ชอบรังแกโนบิตะเสมอๆ แต่ถึงเวลาจำเป็นเขาก็มักช่วยคนอื่น แต่ในลึกๆ ของจิตใจเป็นคนที่โอบอ้อมอารี อ่อนแอลึกๆ ไจแอนท์มีน้องสาวคนนึงที่เขารักมาก อยากจะให้น้องสาวมีความสุข เขาเป็นคนที่กลัวแม่มาก ในเรื่องการเรียน ไจแอนท์เรียนไม่เก่งเหมือนซูเนโอะ แต่ก็ยังเรียนได้ดีกว่า โนบิตะ เขาชอบร้องเพลงมาก แต่เสียงไม่เอาไหน มักจะบังคับให้เพื่อนมาดูคอนเสริ์ตของเขาเสมอๆ แต่.. เฮ้อ คนฟังหูแตกแน่ๆ.

      เดคิซูกิ เป็นตัวละครที่สร้างขึ้นมาเพื่อให้ตรงกันข้ามกับโนบิตะโดยสิ้นเชิง รูปหล่อ เรียนเก่ง ขยัน อุปนิสัยดี เป็นที่หมายปองของเด็กหญิงทั่วไป เดคิซูกิ ชอบมาติวหนังสือให้กับชิซูกะเสมอ ทำให้โนบิตะต้องอิจฉา นอกจากนี้เขายังเป็นนักกีฬาและเป็นที่รักของคนทั่วไปอีกด้วย แต่บทบาทของเขาจะน้อยกว่าโนบิตะมาก.

      โดเรมี หุ่นยนต์น้องสาวของโดเรม่อน โดเรมีถูกสร้างขึ้นมาทีหลังโดเรม่อน ถือว่าเป็นรุ่นใหม่กว่า ทำให้มีประสิทธิภาพมากกว่าโดเรม่อน โดเรมี จะมีตัวสีเหลือ หูสีแดง มีกระเป๋าเก็บของวิเศษเหมือนโดเรม่อน แต่มีประสิทธิภาพมากกว่า โดเรมีจะอยู่ในโลกอนาคตมากกว่า ไม่ค่อยปรากฏในโลกปัจจุบัน ยกเว้นในกรณีเหตุการณ์คับขัน ที่โดเรม่อนไม่สามารถแก้ไขได้ โดเรมีก็จะมาคอยช่วยเหลือเสมอๆ.