Hideki Motosuwa

è il protagonista della serie, insieme a Chii. E' un ragazzo generoso, sempre pronto ad aiutare gli altri, ma davanti alle ragazze diventa timido e impacciato. Ha l'abitudine di pensare a voce alta, cosa che gli procura un sacco di figuracce! Ha 19 anni e frequenta a Tokyo una scuola preparatoria per poter entrare all'università il prossimo anno. Il suo desiderio di avere un persocon si avvera quando trova Chii.

Chii/Erda

Chii è il persocon di Hideki. E' stata trovata in una discarica dal suo padrone, lo stesso che le ha dato questo nome. Sembrerebbe essere molto speciale, non solo per il fatto di funzionare senza OS…probabilmente si tratta di uno dei chobits leggendari. Non ricorda assolutamente niente del suo passato, nonostante altri persocon abbiano tentato di fargli riacquistare la memoria. Ha una capacità di apprendimento straordinaria anche se per un buon pezzo della serie, non riusciva a dire altro che “Chii”. Più tardi invece, mostrerà tutte le sue potenzialità. E' molto dolce ed ha “la forma” di una ragazzina dagli occhi molto profondi ed i capelli lunghi, biondi e morbidi. Nel corso della storia si scoprirà che il vero nome di Chii è Erda.

Dark Chii/Freia

Freia è la sorella di Chii (Erda). Dopo essersi innamorata del loro creatore (il marito della signora Hibiya), Freia decide di autodistruggersi capendo che il suo sarebbe stato un amore impossibile. Erda però salva la sua memoria incorporandola in sé. Sembra essere un alter-ego della stessa Chii e conosce molte cose che riguardano il suo passato. Compare solo nelle visioni di Chii.

Hiromu Shinbo

è il vicino di stanza di Hideki, e insieme a lui frequenta la scuola preparatoria. Aiuta Hideki ogni volta che il suo amico è in difficoltà. E' un ragazzo più maturo di Hideki, anche se come lui ha 19 anni.

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Sumomo

Persocon piccolo e molto carino è il PC di Shinbo. A differenza di Chii è un poket-pc ovvero ha dimensioni molto ridotte. Ama danzare in tondo quando non fa alcun tipo di lavoro in modo calmo. Quando incontrò per la prima volta Chii e cercò di trovare i suo OS si distrusse, nell'incredulità del padrone e di Hideki. Fortunatamente Shinbo la sistemò nel giro di pochissimo tempo. Sunomo non è capace di fare operazioni complesse e complete; può solo emettere dati e disegnare ma non può imparare.

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Minoru Kokubunji

è un esperto nel campo dei persocon. Ne possiede cinque, tutti assemblati da lui, ma tra essi predilige in modo particolare Yuzuki. E' molto giovane di età, ed ha un carattere pacato e riflessivo.

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Yuzuki

Yuzuki è un persocon creato con l'abilità di imparare qualsiasi cosa attorno a sé. Per funzionare ha bisogno di un OS a differenza di Chii e della maggior parte dei persocon. Sembra essere il miglior amico di Minoru (suo padrone). Come Chii sembrerebbe avere una personalità tutta sua. Anche a lei piace molto Chii.

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Hibiya Chitose

è l'amministratrice del condominio dove vivono Hideki e Shinbo. è molto premurosa nei confronti di Chii, infatti le presta numerosi vestiti e si assicura sempre che stia bene ed è molto gentile con Hideaki a cui prepara spesso da mangiare. Ha un passato misterioso.

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Takako Shimizu

è l'insegnante di Hideki e Shinbo alla scuola preparatoria. E' una ragazza molto simpatica che ama l'insegnamento.

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Hiroyasu Ueda

è il padrone del Chiroru, un negozio di dolci in cui andrà a lavorare Chii. Sarà protagonista di una storia bellissima e allo stesso tempo molto triste nell'episodio 21.

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Oumura Yumi

è una collega di lavoro di Hideki, per il quale sembra nutrire un certo interesse. Ma il ragazzo è molto timido e non riesce a compiere la prima mossa. Sembra che abbia avuto qualche problema con i pc in passato.

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Kojima Yoshiyuki

Conosciuto in rete con lo pseudonimo di Dragonfly, è il rapitore di Chii. Decide di compiere questo crimine dopo aver sentito parlare dei leggendari Chobits in un forum e aver visto una delle fotografie di Chii. E' il proprietario, nonché costruttore di Kotoko.

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Kotoko

è il persocon portatile di Kojima ed è un tipetto piuttosto scontroso e taciturno. Inizialmente non vede di buon occhio il fatto che Chii interessi tanto al suo padrone. Successivamente andrà a vivere con Hideki, Chii e Sumomo.

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Dita e Jima

Sono due persocon governativi incaricati dallo stato di disattivare la povera Chii. Ma mentre Dita è molto sicura della missione, Jima ha molti dubbi e spesso fa in modo di non intervenire. Sembra provino qualcosa l'uno per l'altra. Jima appare per la prima volta con Dita e Dark Chii nel 30° capitolo. Non sappiamo praticamente niente su di lui a parte che è un "cattivo"! Sembra che abbia bisogno di Chii…