故事设定在24世纪。彼时人类在火星上进行地球化改造工程，由于两极冰帽融解的水量超乎预期，全星球有90%被海洋覆盖，因而被称为“水星”(Aqua)。在此星球上有个以过去被称为“水都”的威尼斯为范本所建造的城市新威尼斯(Neo-Venezia)，因其仿古的建筑与承袭传统的生活方式而广受观光客喜爱;而其中有一种驾驶贡多拉穿梭于运河之间、带领观光客游览整座城市的职业，称为领航员(Undine)。

出身于地球(故事中称为“行星Manhome”)的水无灯里，以成为能独当一面的领航员为目标而来到新威尼斯，在“亚利亚公司”(Aria Company)见习;身为半熟手的她，每天都持续练习操控贡多拉及观光导览。《水星领航员》便是在描写灯里以及她身旁的朋友在一年四季中的日常生活点滴。

在本作品里出现的Undine(本意为水之精灵温蒂妮)指的是专为观光导览的贡多拉操控者。能从事的只有女性，是Aqua的明星职业。

领航员手上是否有戴手套为能力的指标：见习生的手为双手套(Pair)，半熟手为单手套(Single)，能独当一面的老手则无手套(Prima)。这是因为有本事的领航员不必使用过多的力量即可操控贡多拉、手也不大会起水泡，所以也就没有戴手套保护的必要了。

Pair 升级 Single 的测验是操控贡多拉到达称为“希望之丘”的地点，而此为测验内容、其位置与路程皆禁止泄漏;要升格为Prima，虽须通过贡多拉协会特定的考验，但升级并无明确标准，一般是交由各家公司或负责指导的前辈，关于测验的方法或标准完全由主考官决定。Prima 的平均升格年龄为18～20岁，成为 Prima 后便可允许为自己取个通称。

可以自由营业载客的只有无手套，单手套需有负责指导的无手套陪同。渡船(Traghetto)则允许单手套自行营业的，费用上比起Prima 较为便宜，也是由于 Prima 所操控的贡多拉较为安全之故。灯里经常使出“不收取费用，而以朋友的名义乘船”的钻漏洞招数，因为“规则上所禁止的是单手套以下的领航员所控船之营业行为，并非禁止让人一同乘船”，而周遭的人们也会默许。此招的发明者是以消磨时间为目的而想免费乘船的看火人阿晓;动画里的发明者则是小爱，只是后来阿晓也免费乘船。此外，单手套也能以助手的身份搭乘无手套所操控的贡多拉，动画中却有身为双手套的艾里须搭乘雅典娜或晃所操控之贡多拉的场面，小说里同样也有雅典娜的贡多拉让艾里须搭乘的情况。在月刊Undine第3集(18月号)里，艾里须操纵贡多拉，却在有雅典娜搭乘的情况下接受采访，想来也是用这个招数来随机应变。

领航员的制服为统一，夏天为类似水手服的衬衫(亚利亚公司的设计有很大的不同，衬衫的前襟为西服领，只有后领还保留水手服的形式)、贴身衣则为下䙓带有开口的连衣裙，再加上帽子、鞋子、和半指手套，胸口系上领结;冬季服饰方面，从长袖连衣裙的上面、肩膀的地方披着系有领结的短斗蓬(手套的设计也和夏天不同)。每家公司的服饰花样、帽子、领结、鞋子、手套、及连衣裙下䙓的开口位置不尽相同，成为各家公司的特色。另外在袖子和帽子上则带有各家公司的标识。

只对女性有反应、世界最强的超级兵器“Infinite Stratos(IS)”。

因为IS的问世，性别平等被破坏，世界变成女尊男卑的社会。主角“织斑一夏”在高中的入学试验误入IS操纵者育成学校“IS学园”的试验会场并意外地启动了IS。成为全世界关注的“世界上唯一能操纵IS的男性”的一夏，被政府强制就读向来只有女性的IS学园，在全校师生对他充满好奇心的视线下，一夏波澜壮阔校园生活就此展开。

IS设定

IS正式名称是“Infinite Stratos”。以宇宙活动为目的制作的多功能太空服，使用反作用力力翼、流动波的干涉等理论，所有IS皆可漂浮于空中。在“白骑士事件”展露出压倒性的兵器性能后，转变为军事用的飞行强化服，成为各国军事力量的指标。目前有1～4世代版本。

IS有许多谜团。特别是相当于心脏部分的IS核心的技术，除了已知会自我进化外全部没有公开，完全是黑箱状态。另外，因为不明的原因，除了织斑一夏外，只有女性能使用IS。

因唯一能制作IS核心的篠之之束博士停止制造的缘故，IS的总机数固定在467架(实际上指登入进国际IS机构的核心数量，实际数量不明)，要制造新机型必须将旧机体解体、核心初始化。在小说第3本中的第3话—“站在条那境界线上”—(Thin Red Line)说明了在467架的IS里面，实战型IS占了467架中的322架，而其余145架就是供给各国研究机关或企业做为研究开发之用。而这些地方所研发出的许多实验机体都交给IS学园的专用机持有者使用。在IS学园里面计上教师使用机，训练机以及专用机就占了467架中的30架。而一夏等人入读的一年级里面，有专用机的人就有5人以上，以前最多似乎也只有3人。而专用机之所以有这么多人在一年级，似乎是因为第三世代专用机持有者原本就设定得比较多、和世界出现了“全世界唯一可以使用IS的男性”织斑一夏，这使各国也纷纷动作频频。

IS世代

第一世代

目标为“完成IS”的机体，现在已全数退役。

第二世代

发展装备上的多样化，拥有高稳定性。目前仍有大量第二世代机体服役。

第三世代

以实装“使用操纵者的想像界面的特殊兵器”为目标，蓝色之泪的BIT兵器、甲龙的空间压缩兵器和黑雨的AIC力场均属此类。目前各国投入大量资金和时间研究，但都只处于实验机的阶段。

第四世代

以“无需透过套件换装就能对应全领域、全情况变化的万能机”为目标，因为技术发展的幅度已经远超各国能追赶的幅度，因此符合第四世代机种定义的目前只有篠之之束博士亲自制造的“红椿”与“白式”二部机体。