〈实验体007〉阿尼亚·福杰("被検体ひけんたい007"アーニャ・フォージャー，Anya Forger，声：种崎敦美)
能对他人进行读心的超能力少女。大约4、5岁左右，为了就读伊甸学园而谎称是6岁。本作颜艺担当。
特征为粉发绿眼，与同学相比矮小的身高，头上戴有奇怪的小巫师帽发饰。喜欢花生。口语表达不佳，也常误会他人话语意思。
本来是某个组织的007号实验体，因为无法忍受组织不断逼迫自己学习，和没有童年的生活而逃离研究所，自此使用“阿尼亚”的假名，隐藏自己的能力后辗转于多个收养家庭与孤儿院之间。在透过读心发现〈黄昏〉需要一个孩子好执行自己的任务时，因为感到有趣而成为他的养女，〈黄昏〉对外(包括对约尔)的说法是劳埃德与亡故的前妻之间所生的女儿。
能够读心，人类和动物的思想都可以读取，但自身无法完全控制，也不清楚读取范围，每逢新月会失去能力。因为过往在组织的经历而讨厌读书，甚至想透过读心来作弊应付考试，但在〈黄昏〉的提点和过去展现能力而被同侪排挤欺负的经历，决定不依靠读心开始认真读书准备考试。因为能力的缘故，是福杰家唯一一个知道所有人真实身份的人。非常喜欢名叫SPYWARS的谍报动画，每周都一定要观看。
在开学第一天打达米安一拳而拿了一个〈雷电Tonito〉。后来在医院做亲子义工期间用读心能力救了在泳池溺水的小孩，而成为在伊甸学园同级中第一位拿到〈星星Stela〉的学生(社会贡献)。
在风纪委员唐娜.施拉格老师出场时面临严酷的物品检查，发现达米安正因为没带手帕而面临不合格的危境，为了避免他得到〈雷电Tonito〉而将手帕借给他，但因为自己到最后才发现没有带第二条手帕，虽然让对方欠下了人情，但代价却是收获第二颗〈雷电Tonito〉。
在伊甸学园生活中经常和贝姬一起。为了帮父亲完成任务一直想和达米安打好关系，常在阿尼亚本人不知情的情况下，偶然让达米安对她的印象有所好转。成绩很差，但也一直在努力，而成绩最高的考卷科目为古语，〈黄昏〉推测她过去曾居住在使用古语的国家。
乾纱寿叶(乾 紗寿叶(いぬい さじゅな)，Inui Sajuna，声：种崎敦美)
以“珠珠桑”为化名活动的高人气美少女Cosplayer。完全中学女校樱之宫女子高中的二年生，比新菜大一岁，但却有着与年龄不符的娇小身驱。过去曾以成为魔法少女为目标，现在则以扮演魔法少女类型儿童动画的角色取代儿时梦想，且Cosplay出来的都是高品质的照片，为海梦憧憬的Cosplayer。
安波里欧·阿尔尼(エンポリオ・アルニーニョ，Emporio Alniño)
配音：北西纯子(日本・ASB版、EOH版);种崎敦美(日本・电视动画)
身穿棒球球衣、住在水族馆里的11岁少年。母亲是水族馆的囚犯。名字来自意大利时装及高级消费品集团亚曼尼旗下的时装品牌Emporio Armani。
操歯凉子(操歯 涼子(くりば りょうこ)，Kuriba Ryouko，声：种崎敦美)
第二十学区新色间中学的学生。14岁。小时候曾遭遇意外，靠移植母亲的肺存活，为了拯救母亲而来到学园都市学习改造人技术。“印地安扑克”的创造者。
期间参加了“制造灵魂”的实验：将自己身体分割为多份并用机器器官代替，分割的肉体与另一份机器体组合，在各自生活一年后复原，来产生一个自己的机械个体——“分身”，以此论证灵魂能被分割创造。曾经警告研究人员灵魂会破坏自身来逃脱，并制作“印地安扑克”试图找出消抹自己灵魂来让“分身”成为人类的方法，最终“分身”发现自己的真实身份而逃脱并试图杀死本尊。之后两人相互谅解，并且凉子因为受伤，“分身”用自己的器官拯救了凉子，最终两者意识融合。
三岛理沙（三島 リサ（みしま りさ），声：种崎敦美（日本）；詹健儿（中国香港））
本作品的女主人公，性格单纯、有点笨手笨脚，与NINE和TWELVE在一所学校上学。在学校受欺凌，家庭内部（与母亲）也有问题，造成了自己没自信的个性。
在遇到TWELVE后，她的命运发生了巨大的变化，后成为NINE和TWELVE的伙伴，是NINE和TWELVE存活于世的见证者和精神传承者。与NINE和TWELVE相知相惜，生死瞬间被TWELVE所救。
貌似并不擅长烹饪。曾于第5话，被NINE和TWELVE批评料理的味道为“很难吃”、“不是给人吃的”。
TWELVE称理沙的声音是“浅黄色”的，感觉很特别的，因为拥有这种颜色的人并不常见。
西之园萌绘(西之園 萌絵(にしのその もえ)，声优：种崎敦美)
本作女主角，国立N大学工学部建筑系1年级生，19岁。父亲是大学前校长，叔父是爱知县警部长，叔母是县知事夫人。年幼时因最自豪的魔术表演被犀川破解而曾厌恶他，但在双亲因空难丧生陷入低潮时受犀川照顾才渐走出阴霾，转而对他抱有好感。脑袋聪明，观察细微，计算能力惊人，有跳跃式思维，但易冲动也常受感情左右。喜欢的东西是汽车引擎的声音以及推理小说。讨厌的东西是干香菇，不过由于相信它对于贫血有好处还是会每天忍耐着吃下去。
双叶理央(双葉 理央(ふたば りお)，Futaba Rio，声：种崎敦美)
梓川咲太与国见佑真的朋友。生日10月23日，身高155公分。
科学社唯一的社员，经常穿着实验衣，上围丰满。因为父母经常不在家，而习惯独立生活。由于不和他人交流，所以没有什么朋友，唯二的朋友是佑真和咲太。喜欢佑真，起因是有一次理央没带便当，佑真给了她一个巧克力螺旋面包。
经常提供咲太有关青春期综合征的解决办法，在得到青春期综合征前是唯一知道这是真实存在的普通人。量子力学方面的知识非常丰富，常用量子力学向咲太解释青春期综合征及解决方法。每次看到咲太做出惊人的举动时，就会称他为“青春猪头少年”。
其青春期综合征症状为分裂成两个人。因为感到孤独，而在网络上传大量暴露自拍照，其一半的自我认为是正确的、另一半的自我认为是错的，因而分裂。最终在咲太和佑真的帮助下，让理央两个自我都感到自己是被重视和需要的，化解心结而重新合为一体，并和咲太与佑真约好参加8月19日的江之岛烟火大会，烟火绽放的同时，鼓起勇气向佑真表白，并表示不用回答，因为她已经知道答复。那时佑真恰好和他女友处于冷战，而理央表示不要因为她或咲太而吵架，这使三人的友情更加根深蒂固。
暗田留(暗田 トメ(くらた トメ))
配音：种崎敦美(日本);孙欣瑜(中国台湾)
脑感电波社社长，三年五班，自认是可爱的美少女，梦想是和宇宙生命体通信、接触。原本成立社团的宗旨是为了研究心灵感应，但久无进展觉得梦想无望，于是过起了懒懒散散的日子。见识到茂夫强大的超能力后重燃梦想，缠着茂夫去寻找其他的超能力者。因为肉改社的好心，原本面临废社的脑电社得以与肉改社共用社团教室。
在毕业前夕借着竹中的帮助，一圆与外星生命体交流的梦想。结局时已是高中生，在灵幻的事务所中打工。