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川嶋亚美(川嶋 亜美/かわしま あみ)，配音：喜多村英梨(日本);)
年龄：16岁，班级：2年C班，身高：165cm，体重：45kg。
北村祐作的青梅竹马，在第一学期中转学到2年C班的美少女，原本的工作是模特儿，但因为某些事情，在转学后就暂时停止工作。模特儿的工作外，同时在拳击场练习，对保持完美的体态以及美貌的事情十分注意。外表看起来对人很好，事实上是个骄纵的腹黑女。
自我中心、毒舌的她在第一次遇到大河时就露出本性，并遭到大河反击。从此以后两人关系是水火不容，被大河称呼“性格恶劣的吉娃娃”、“笨蛋吉”。但是另一方面又有些羡慕大河毫不雕饰的性格。对于自己的两面性不断地在肯定和否定间摇摆不定，也有着一个人躲在自动贩卖机空隙闲落独饮果汁令人意外的阴暗面存在。
当初只是为了让大河不爽半开玩笑性地对龙儿出手，然而由于龙儿能够接受自己的两面性，也开始表现出单纯想要和龙儿在一起心情的模样，在龙儿面前也变得坦诚，后来渐渐被龙儿吸引进而喜欢龙儿，发现龙儿与大河和实乃梨的三角恋没有介入的余地，进而刺激他们让三人的恋情渐渐明了，为本作唯一没有表达心意的角色。
枝实乃梨(櫛枝 実乃梨/くしえだ みのり)，配音：堀江由衣(日本);林美秀(中国台湾)
年龄：16岁，班级：2年C班，身高：158cm。昵称“小实”(みのりん)
逢坂大河的好友，非常关心大河的生活。女子垒球社的社长。性格虽相当天然但却拥有自己的一套处事原则，看似无忧无虑甚至幼稚，但其实内心成熟。打工很多，食量极大，但讨厌发酵食品。本人自称超害怕幽灵或者恐怖的超自然现象，实际上则相反。
喜欢高须龙儿，几度以为龙儿与大河正在交往，但因为大河喜欢龙儿，所以没有接受龙儿的告白，也想撮合他们两个。
橘佳奈（たちばな かな，Tachibana Kana，声：洲崎绫（日本）；郭怡心（中国台湾））
等级：C级
识别号：4010
与宁子一起从研究所中脱逃的“魔法使”，因为魔法使实验导致全身不遂，只有左手手指稍微可以移动，使用机械才能与人对话，对村上良太抱有好感，身穿哥德萝莉服装，毒舌。
是一位预知能力者，可以看见死亡相关的未来影像、预知准确度为100%。预知死亡的范围从数秒之后到2日之间、距离太远的场所无法预知。得知预知后，只要改变的行动对未来造成影响就会改变预知的内容。被和美指出“其实想要动就能动，但是宁子会死”，按下御魔具正上方的按钮后能够自由行动，但会丧失预知的能力。而获得自由行动能力，但最后其预知能力恢复，并比原来更强。
漫画93话按下御魔具正上方的按钮而能自由行动后从后方把真子割喉，也因如此决定以后也要以这种形式活下去。后来按下御魔具上方的按钮后，过了不久，发现自己的身体可自由行动且可预知。
过去在要被研究所进行废弃处理时因宁子闯入而获救，自此对宁子十分的在意。
和美（カズミ，Kazumi，声：M·A·O（日本）；林美秀（中国台湾））
等级：B级（实际能力是S级）
识别号：2670
与宁子一起从研究所中脱逃的“魔法使”，是一个会说德语的混血儿，很在意自己是个贫乳处女。后来使用名字和美·施里恩曹尔（カズミ?シュリーレンツァウアー，Kazumill Schlierenzauer）以来自奥地利国立学院学生的身份转入良太的班级，成为良太的同班同学。因为父亲是关西人，操著一口关西腔。喜欢良太，并经常跟他开黄色笑话。
因为在等级判定时，研究所要求让仪器失误杀人，所以她故意放水，造成判定为B级，御魔具旁边还有数据接口可以与电脑连接。作为魔法使的能力十分优秀，但是因为不愿意杀人而伪装成低等级，却不料迎来被废弃的命运。
能够瞬时计算出质因数分解，因此可以破解网络加密，是可以“操作网络”的魔法使，以能力与【芙蕾雅】正面较量。其后在救出小鸟的作战中被真子砍头杀害。而后在初菜的帮助下复活。
为了保住良太的身体及记忆，按下御魔具正上方的按钮牺牲自己的性命。最终，在伊达里变成小孩与宁子及良太相会。
九千怜(いちじく ちさと，Ichijiku Chisato，声：东地宏树(日本);刘杰(中国台湾))
研究所所长，在研究所的任务是管理魔女和建立Sorcerian。依据理性行动，欠缺情感，几乎没有任何表情变化。曾经是小五郎的大学同学，在东京大学毕业后进入国家的研究机关，连小五郎都肯定的超凡天才，曾在大学时发表了一篇关于消化蛋白酶的论文。
有一名妹妹，认为除了自己以外其他的生命都没有意义，但只有妹妹的生命是例外的。为了让妹妹再次拥有生命，培养格雷恩吃掉妹妹的大脑并装在小鸟的身体内，但是妹妹的意识却依然没有觉醒，打算替格雷恩找新的宿主。
最后因为在小鸟体内的怜那意识希望自己别再做出令人伤心的事，直到最后才说出自己讨厌人类，就是因为人类会不理性的依照感情行动，所以为了保护真子而丧命。
斗光奈波(とこう ななみ，Tokou Nanami，声：沼仓爱美(日本);郭怡心(中国台湾))
等级：AA+级(因为隐藏自己的能力，实际上可能为AAA级)
识别号：5210
研究所所派出、追捕1107号等人的魔女。由于能力的危险性，研究所将她与其他魔女隔离，只与少部分实验人员有接触，所以非常寂寞，希望拥有不会忘记自己的朋友。在发现1107号踪迹后修改掉监控人的记忆，打算玩乐一天后再回去完成任务，在与1107号等人接触后改变心意，希望与他们成为朋友。
但监控人及时恢复而被遥控装置取出，临死前因为不希望让朋友伤心，而删除了宁子等人对自己的记忆，并将自己的人格信息写入了良太记忆中辅助他，在良太陷入危机时才会出现在意识中。
研究所纪录的能力为“视忆”，通过直视对方的眼睛，能快速读取与消除对方的记忆。由于隐藏自己修改、增加记忆的能力，真正的能力应该是“操忆”。
漫画中制造幻象阿弗洛狄忒耍了良太一番，但被良太识破。后为了能让他继续活下去而把自己的记忆删除。
沙织（さおり，Saori，声：矢作纱友里（日本）；穆宣名（中国台湾））
等级：AA级
识别号：6001
杀戮型，可以使用两个A级魔法。因无法击杀偷袭药厂的宁子和良太，被遥控装置取出而死亡。
其中一个魔法为“斩击”，可以切断6米以内的任何物体，另一个魔法为“时间倒回”，能够倒回的长度为60秒（固定而无法控制），沙织以外的人会丧失这段时间的记忆，但会消耗大量的魔力，使用后必定中断。
志乃(シノ，Shino，声：高尾雪(日本);穆宣名(中国台湾))
等级：B级
识别号：不明
和宁子等人逃脱的其他魔法使，逃亡时被喜加子使用炮击杀害。动画篇中追加了魔法为能够听懂动物说的语言，并且是由于为了保护猫咪被喜加子杀害。
村上良太（むらかみ りょうた，Murakami Ryota，声：逢坂良太、佐藤利奈〔幼年〕（日本）；蒋铁城、穆宣名〔幼年〕（中国台湾））
本作男主角，是一位想要加入NASA的高中2年生。他是天文社唯一的社员，每天使用天文台望远镜观察星空。他讨厌女生的性格在学校中相当有名，但其实只是不擅长应付。
学业成绩相当出色，全国模拟考试排名全国第3位，拥有见过一次就忘不掉的记忆能力（即超忆症）。父亲和弟弟在其2岁时因意外死去。与母亲一起生活，因为母亲工作繁忙，负责家中杂务。以做家庭教师赚外快，最近收入变成魔女们的伙食费来源。
曾经认出宁子就是黑猫，但由于让沙织发动“时间倒回”而失去这部分的记忆。被奈波约谈时因为己身的超强记忆能力加上随机应变，成功骗过奈波，想帮助奈波但最后仍来不及，奈波将她的意识转移到良太的记忆里，可能消耗良太脑袋大半的内存。
在和美被预知死亡时成功运用战术帮助和美逃过死劫，之后意外的发现原来宁子就是黑猫。在天文台被九跟瓦尔基里突袭时为了保护宁子而受重伤，但被初菜救回。天文台被突袭后将阵地转移至小五郎的家，利用PDA连络魔女猎人，以外星人的受精卵为交换条件询问有关小鸟的事。与宁子互通心意并接吻。
阿弗洛狄忒（斗光奈波）告知良太小时候与黑猫在水坝失足落水，两人掉下去的地方是V机关的研究所，当时的研究员发现他们的尸体并进行抢救，把黑猫改造成魔法使，而良太则是拥有超忆症的记忆能力（即改造人），被改造后的后遗症使他的寿命短暂。
被带到V机关与自己的父亲相见。良太让自己被洛基吃掉而拯救世界。良太的意识留在伊达中，之后宁子为了寻找良太将她与伊达的记忆合并，并和宁子永远在一起。
柱谷小五郎（はしらたに こごろ）
配音演员：[动画]伊藤健太郎
身高：185cm
年龄：32岁
良太的舅舅，与九是旧相识，药物天才，只会在步行能到的范围内生活（他连骑自行车都会晕车），所以拒绝了国外研究机构的邀请。被良太拜托仿造镇死剂。一开始极度否定魔法使，后来相信。研究了良太带来的外星人的受精卵，私下分析了不明生物的尸体。拜托认识的人将外星人受精卵中的双胞胎分离，其中一份交给了魔女猎人。
鹰鸟小鸟（たかとり ことり，Takatori Kotori，声：田所梓（日本）；穆宣名（中国台湾））
等级：B级
识别号：1107，
良太的一年级学妹，与和美同一天转入良太所在的学校。虽然同样从研究所中脱逃，但宁子等人都不记得在研究所中有看过她，身怀秘密而被研究所积极追捕。童颜巨乳，常被和美嫌胖、被初菜称作乳牛，略有天然的性格，紧张时说话会有口吃的现象。
在九所长与真子突袭天文台的事件中被九带走。身体内的朵拉希尔是九所长特别制造、名为格拉尼的特制品。曾因佳奈预见她出现在宁子和良太尸体旁并微笑，而被误认为是研究所派来的杀手。事实上会微笑是因为死去的千绘希望她在悲伤的时候也能露出笑容。
可以使用“转换位置”魔法，将自己与其他人的位置对调，但在对方戴墨镜的状况下无法发动。对调后双方的动能都会重置，但是本人似乎不清楚这项特性。能力消耗很大，使用一次之后就会直接中断。
让格拉尼觉醒，使用强大的魔法对抗真子，也因此让格拉尼孵化。其实有九所长的妹妹伶那的记忆，后被村上取出，在临死前向怜说出“哥哥，不要再做让别人悲伤的事情了，拜托你”后完全溶化。
在动画十三集改成自己按下取出按钮，并在村上赶来后溶化死亡。在漫画154话及155话再次登场。
喜加子(キカコ，Kikako，声：滨头优(日本))
等级：AA+级
识别号：5010
被派来追杀逃离魔法使的魔法使。在追杀宁子时被良太和小鸟用计逃脱，被研究所回收，受到惩罚。惩罚为鞭刑，在严刑拷打下说出了她在任务期间见到小鸟的事情。能力为“炮击”，能从口中发射强能量束，破坏力惊人，但有较长的冷却时间和发射准备，后方为死角。