Các nhân vật và bảo bối trong truyện:
* Doraemon (Đôrêmon) Ở những tập đầu tiên, Doraemon có hình dáng không cân đối, đầu bé thân to, nhưng sau đó thì cân đối hơn với một thân hình “tròn trịa”, ngay cả hai bàn tay cũng tròn và vì thế mà luôn luôn thua Nobita trong trò “oẳn tù tì”. Chú mèo còn nổi bật với làn da xanh, cái chuông vàng và chiếc mũi đỏ.
Mặc dù được gọi là một người máy “hoàn thiện” của tương lai nhưng Doraemon lại đáng yêu chính vì sự không hoàn hảo của mình. Doraemon thích bánh rán dorayaki và thường bị mọi người mời ăn bánh để thuyết phục chú cho mượn bảo bối. Thêm vào đó, tuy được coi là chú mèo máy thông minh nên Doraemon thường xuyên được Nobita cầu cứu. Nhưng mỗi khi gặp phải tình huống khẩn cấp, chú mèo luôn luống cuống rút nhầm bảo bối. Mặc dù vậy, với cái túi thần kì đầy ắp các bảo bối của thế kỉ 22, và nhất là lòng dũng cảm, quý mến bạn bè, Doraemon vẫn là vị cứu tinh cho Nobita, thậm chí cho cả nhân loại lúc hiểm nguy. Và ý nghĩa hơn, Doraemon chính là “ông bụt” thời hiện đại, khuyến khích độc giả nhỏ tuổi biết ước mơ và cố gắng thực hiện ước mơ.
* Nobita (Nôbita) Tên đầy đủ: Nobi Nobita. Cậu học sinh lớp 4 và là con một trong nhà. Có nhiều tính xấu như học dốt, hậu đậu, lười biếng, ham ngủ ngày, yếu đuối và nhu nhược, Nobita thường gây rắc rối cho chính mình và cho mọi người. Tuy vậy cậu cũng có những tài năng riêng như bắn súng bách phát bách trúng hay chơi đan dây tạo hình. Trong truyện, Nobita là một đứa trẻ rất yêu quý gia đình, ông bà, bố mẹ, Doraemon và rất thích động vật (trong khi mẹ của cậu lại cấm nuôi chó mèo). Mặc dù hậu đậu và yếu đuối, nhưng trong nhiều câu chuyện Nobita lại trở thành “anh hùng” nhờ sự tốt bụng và ý muốn bảo vệ công lý của mình.
* Shizuka (Xuka) Tên đầy đủ: Minamoto Shizuka. Bạn cùng lớp với Nobita và sau này trở thành vợ Nobita. Shizuka là con ngoan, trò giỏi, thích chơi violon, thích ăn khoai lang nướng và đặc điểm tiêu biểu nhất là thích tắm.
* Jaian (Chaien) Tên thật là: Goda Takeshi. Jaian là bạn cùng lớp của Nobita và rất hay bắt nạt Nobita. Đó là một cậu bé to béo, tính tình thích gây gổ, chiếm đoạt đồ vật của người khác và luôn tự hào về giọng hát kinh khủng của mình. Tuy hay bắt nạt bạn bè nhưng Jaian rất yêu thương em gái mình là Jaiko.
* Suneo (Xêkô) Tên đầy đủ: Honekawa Suneo. Bạn cùng lớp với Nobita, thường được gọi là “mỏ nhọn” do cái tật hay khoe khoang, khoác lác về sự giàu có của gia đình mình với bạn bè.
* Dorami (Đôrêmi) Em gái của Doraemon, sinh ngày 2 tháng 12 năm 2114, cao 100cm, da không xanh như anh trai mà có màu vàng, trí thông minh cũng vượt trội ông anh ngờ nghệch nhưng lại sợ gián. Thỉnh thoảng Dorami lại xuất hiện để giải quyết những rắc rối do Nobita và cả Doraemon gây ra.
* Jaiko (Chaikô) Em gái của Jaian, có cảm tình với Nobita. Là một cô bé dù vẽ xấu nhưng luôn ước mơ trở thành họa sĩ truyện tranh.
* Dekisugi (Đêkhi) Bạn cùng lớp của Nobita, luôn là người học giỏi nhất lớp, hay đi cùng với Shizuka và luôn là đối tượng để Nobita ghen tị.
* Minidora (Đôrêmini) Những phiên bản thu nhỏ của Doraemon.
Gia đình Nobita:
* Nobi Nobisuke (Ông Nôbi) Bố của Nobita. Từng thể hiện năng khiếu trong hội họa nhưng sau đó ông Nobi lại trở thành một viên chức bình thường, sợ vợ, nghiện thuốc lá và có tật rung đùi bỏ mãi không được.
* Nobi Tamako (Bà Nôbi) Mẹ của Nobita. Hay gắt gỏng và phàn nàn về chuyện tiền nong, nhưng yêu quý con hết mực.
* Nobisuke (Nôbitu) Con trai của Nobita và Shizuka. Ngược lại với ông bố yếu đuối Nobita, Nobisuke chuyên bắt nạt con của Jaian và Suneo. Cậu bé này cũng rất lười học.
* Sewashi (Nôbitô) Cháu ba đời của Nobita, người đã gửi Doraemon về thế kỉ 20 để chăm sóc Nobita.
Một số bảo bối thường xuất hiện trong các tập truyện Doraemon:
* Trực thăng tre: Là một chiếc chong chóng tre giúp con người có thể bay lượn giữa không trung. Bảo bối này xuất hiện ở hầu hết cả bộ truyện. Tuy rất nhỏ nhẹ, tiện dụng (có thể cắm vào bất cứ vật gì cần bay) nhưng trực thăng tre có thời gian sử dụng ngắn và người dùng thường phải dừng lại để nạp pin giữa chừng.
* Máy thời gian: Bảo bối này không nằm trong túi của Doraemon mà nằm trong hộc bàn học của Nobita. Đây là bảo bối xuất hiện đầu tiên, nó có tác dụng đưa người sử dụng về quá khứ hay đến tương lai ở bất cứ thời điểm nào mong muốn. Tuy nhiên máy thời gian của Doraemon không còn mới và thỉnh thoảng lại hỏng hóc, gây rắc rối cho Nobita và bạn bè. Và điều này thường trở thành xuất phát điểm cho các cuộc phiêu lưu trong truyện Doraemon.
* Bánh mì phiên dịch: Bảo bối này thường được Doraemon sử dụng để nói chuyện với những người bạn đến từ hành tinh khác, thế giới khác, thậm chí là những loài động vật. Chỉ cần ăn bánh mì phiên dịch vào là bạn có thể nói và hiểu bất cứ ngôn ngữ nào.
* Cánh cửa thần kì: Đây là bảo bối được Doraemon thường xuyên sử dụng. Nó giúp ta đi đến bất cứ nơi nào chỉ với một động tác đơn giản là bước qua cánh cửa.