樱井智树（智神）
本作的主人公，是一个在空美町独自生活着的平凡少年〔没才没貌没身高），唯一有一件不平凡的事就是从小开始就经常梦见一名不知姓名与容貌的少女。把“和平第一”当作座右铭。平时性格很懒散，是个很色的人，经常骚扰女孩，在一次机遇下遇到了自称娱乐用万能天使的不明生物伊卡洛斯，从此樱井智树新的生活开始了。不喜欢对天使下命令，并希望伊卡洛斯寻回笑颜。智树对天使的那种有意无意的关心，感动了本无情感的天使。现在正与伊卡洛斯、见月楚原、妮姆芙和阿斯特蕾亚生活在一起。另在空美町“最想要的男朋友”中倒数第一。
喜欢他的人：代达罗斯、伊卡洛斯、妮姆芙、阿斯特蕾亚、卡奥斯、风音日和、见月楚原、奥蕾迦娜
樱井智树
樱井智子
实际身份为樱井智树，使用伊卡洛斯的量子变换器转变而来。
投票：男性最想要的色女孩第一名
萌属性：装萌、撒娇、虎牙、卖弄风骚、装天然呆、假告白、害羞、装笨、天真
喜欢：C cup以上的女性，越大越喜欢。
讨厌：见月楚原的手刀，不和平。
如何到来：于动画11话变成智子（漫画11话、16话、33话与44话），其目的是为了贯彻爷爷的思想。（去 女浴场）44话是为了去偷窥女子更衣室(33话中为了去女厕所）。
伊卡洛斯(Ikaros)
型号α从天空中掉下、带有翅膀的不明生物，自称是娱乐用万能天使，其实是战略用万能天使，将在地上第一次遇到的人类智树称为“ 主人”。行事以让智树高兴为第一目的。能通过特殊的卡片来实现他的愿望。极其喜欢西瓜，因此经常购入西瓜，更在家中种植大量西瓜，每天以永久追尾空对空空对地导弹Artemis清除害虫，为了西瓜连智树都会攻击。由于她的内心世界被封印，所以不擅长表达自己的感情、极度的不谙世事，不会笑。真实身份是有着史上最强称号的战略万能天使“空之女王”，曾经只用一击就消灭了一个国家（古巴比伦），不擅长水战（因万能天使翅膀吸水后会变重）但搭载耐水装备，后来在与电子战用万能天使妮姆芙的战斗中使力量觉醒并且在与智树他们度过的每一天里，逐渐变得像一个人类了。对智树有好感，并慢慢感觉到爱的存在。非常喜欢智树。唱歌很好听。
搭载能力：战斗以及电算能力，综合战斗能力很强，但是感情系统方面很差。之后被妮姆芙解除限制，觉醒为空之女王。 （搭载有潘多拉，现已能启动自我进化程序。双重可变翼系统，装甲可以随意切换。）
最高速度：24马赫 伊卡洛斯，型号：α
妮姆芙(Nymph)
型号β。个性高傲的电子战用万能天使，为了让伊卡洛斯认识到自己的真正身份竟使用黑客系统侵入，但随后被力量觉醒的伊卡洛斯打败。她后来又再次受命去夺回“空之女王”。但却在不知不觉中能够感受到人类的思想与情感，并为人类的想法而服务。尤其是在帮助智树过后得到感谢的她，心中涌起了异样的感动。在众人的帮助下切断了与原主人相连的锁链与智树生活在一起，但是失去了翅膀能力大大减弱，在第二季11话中又长出了翅膀。最后智树成为其主人。（搭载有潘多拉，现已能启动自我进化程序，但似乎出力不够，无法长时间维持）
搭载能力：感情和电算能力，战斗能力较弱，因为是电子战型万能天使，电算能力和感情系统方面都比伊卡洛斯强。(作为第一代天使同样搭载了潘多拉系统。漫画55话已启动。但是因为缺乏与其匹配的动力机关难以发挥应有的力量） 妮姆芙，型号：β
阿斯特蕾亚（Astraea）
型号δ。Astraea。局地战用万能天使，压倒性的近战能力及极快的速度，但不能持久，同时也没有远程攻击手段。因为强调感情控制和战斗能力，所以电算能力几乎为零。在执行命令过程中自行切断了与主人相连的锁链。并且在最后智树成为其主人。看似最乐观开朗的她，是否真的在流泪呢，其实很多时候，面具只是保护自己的工具而已。喜欢智树。因为没有计算能力，所以被称为“笨蛋”，经常闹出乱子，不过在对战第二代人造天使时展现出了极强的近战能力。（搭载有潘多拉。）
搭载能力：战斗和感情能力，感情极为丰富，电算能力差到1+1算成50。 阿斯特蕾亚，型号：δ
希亚迪洛/希亚斯特（Cyadro,Cyaste)
本作的第一天使配角，性别：银色形态时是男的，灰色形态时是女的。
银色形态：TYPE Lnyiros 希亚迪洛 袭击战用凌兽型万能天使
灰色形态：TYPE Skuliye 希亚斯特 歼灭战用影兽型万能天使
希亚迪洛怕事到比智树还要上一个层次，希亚斯特腹黑到只亚于会长。
西纳普斯的背叛者。希亚迪洛/希亚斯特（Cyadro,Cyaste)
陆卡西法（Lukcfa)
TypeΦ。Lukcfa。巨大战用帝兽型万能天使。装载有Kaisaw system(化形兽系统）。最强的天使之王，在遥远的
古天使时代统领着所有天使。
见月楚原
本作一号女配角，与男主人公青梅竹马，并拥有破坏力极强的手刀绝技（这与男主人公幼年时的不正当行为有巨大关系，男主把楚原裙子脱了下来，并嘲笑有狗狗卡通的内裤）。因为智树是其搬家后第一个朋友，所以很喜欢男主角，因此很在意单身住着的智树的事和突然间住入智树家的伊卡洛斯的事。关心他人是她最大特点。 见月楚原
守形英四郎
本作第一男配角，智力过人，有着修理量子变换器的超级头脑，相貌出众，体质超群，更可与美香子直接对战，再加上不苟言笑和天然腹黑，在女读者中的人气远超男主角。智树他们学校的“新大陆发现部”部长（部员现7人），有时被智树以『发现新大陆』为名，协助智树进行女子更衣室潜入等行为。梦想飞上天空，找到漂浮于天空中的“新大陆”而不断做着试验。身世之谜伴随其左右。现致力于解开神殿和天使之迷，并已洞察到了某些秘密。是该作品中最具智慧的角色，也是第一个在空中神殿来去自如的人类。 守形英四郎
五月田根美香子
主人公就读学校的学生会会长，当地黑道老大的女儿，与守形是青梅竹马并且与守形一样有极度过人的素质，深不可猜的她隐藏着怎样的秘密呢。其家族是当地最大的势力，引以为豪和作为义务的守护着传说中女神（天使或翼人）降临的温泉。是该作品中最具力量的角色，漫画和TV中提及到她的握力是400kg，擅长使用各种格斗技巧与兵器，虽然外表说话很温柔，不过内心十分腹黑且有暴力倾向，所以曾经因道德科不合格而留校补习。
直觉很强，曾经挖到过金矿（因为零花钱不够），石油（为了依靠重要的资源让内阁给她下跪），温泉（在雪仗比赛时想泡温泉了），化石（为了自由研究），未爆弹（为了火药），坠落的太空船（对付傲慢的外星人……） 五月田根美香子
卡奥斯（Chaos）
第二代万用天使，型号ε，看起来充满恐怖气息的修女装萝莉，实力超强，能易容成任何人，还能轻易地隐藏翅膀。想要知道爱是什么，在与伊卡洛斯作战后被沉入海底，但是没有死亡，第二季第十一集进化后逃出海底。误认为痛就是爱。学会自我进化程序，能通过“吃”别的天使进化。
动画第二季第11集被智树方合力击败，送到代达罗斯处进行改善维修；第12集来到智树家，且智树成为其主人。在漫画45话中把第三代水中战斗把万能天使“塞壬吸收。在46话被空之主用防空系统“宙斯”击中，被抛弃了。并误会了智树的话（万能天使都不要进家门！）于是认为自己没有家，受到了打击。于47话再次沉入海底。第47话末重新误认为痛就是爱。第56话吞吃了众多的伊卡洛斯=梅兰的可变翼核心并究极进化。 卡奥斯
哈比
伏击万用天使，型号γ。原型为鹰身女妖。很腹黑。
伏击用万能天使，双子哈比，虽然是量产型天使，在动画中也表现出不俗的实力，武器是超高温气体压缩炮Prometheus。
风音日和CV：日笠阳子
主角所上的中学里2年D组的女学生。最初出现在漫画24话中。在守形学长调查智树的梦时露了个脸，之后发现她被关在不明容器中。她也是作品中第一个说出“喜欢智树”这话的人，曾被误认和智树交往。在现实中的身体死亡（被车撞到）后，在西纳普斯醒来。被空之主改造成万能天使，可通过杖改变天气，气压，施放龙卷风等攻击，型号ζ 。后在漫画40话被妮姆芙救回。在剧场版结。 气象天使
空之主/空のマスター
貌似是世界的神、第二代万能天使的创造者，智慧超常，寿命极极极长。人类在他们眼中只是一群弱小愚蠢的蚂蚁，没有人会在乎自己踩死多少蚂蚁，同理，翼人也这样对人类。制作出来的第二代万能天使没有一个能超过代达洛斯。
代达罗斯(科学者ダイダロス)
从智树小时候起便出现在智树梦中的人物，和智树都相互喜欢着对方，是第一代万能天使的制作者，解开空之女王的封印并将她送到智树身边的人，目前出场的新大陆人中拥有最多的翅膀——四翼（动画中改为双翼）。在神殿应该处于被通缉或其它身份不能见光的状态，有一套装置能够观察地面所发生的一切。漫画中被尊称为科学者。 名字由来为希腊神话中的神匠代达罗斯。
代达罗斯
智树的爷爷
一个人类有史以来最坚强，最有志向的色狼，经常深受重伤（大都是因为不良目的而导致的）抱着要推倒全世界女性的远大崇高的理想而日夜苦战，并在樱井智树遇到困难的时候出现在他的回忆中，以极度富有哲理和战斗精神也很YD的话语，激励着他的孙子。
樱井智代
智树的母亲，与智树女体化智子样子一样，被称为智子的成人版。也是樱井家继承色狼之魂的人之一。初登场就对智树学校的女生进行性骚扰，随后对除了妮姆芙以外的3个万能天使袭胸（因为妮姆芙的胸太小）。而且是个双性恋，随后有对英四郎发动攻势，造成会长发飙，母子俩遭到追杀，最后二人在爷爷色狼之魂的激励下，勇敢地发动了最后一次性骚扰，可惜两人最终各自牺牲在老公和见月楚原的手刀之下。
