Ichigo Momomiya (桃宮 いちご, Momomiya Ichigo?), l'héroïne du manga, est la première Mew Mew à être découverte. Son ADN a fusionné avec celui du chat d'Iriomote. C'est une adolescente vive et enjouée, qui se fait plus d'amis que d'ennemis (et même ses ennemis ne la détestent pas tant que ça). Pour elle, ses amis comptent beaucoup et rien ne vaut le travail d'équipe. Plus important, elle est très amoureuse de Mark (Masaya Aoyama), le garçon le plus beau de l'école, et devient facilement embarrassée face à lui.
Elle s'efforce constamment de concilier sa vie de super-héroïne avec sa vie de collégienne, mais rien n'est plus difficile. Non seulement elle doit guider les Mew Mew et sauver le monde des Aliens (Cyniclons), mais en plus elle doit réprimer ses petites tendances félines : quand elle est nerveuse, des oreilles et une queue de chat jaillissent, ce qui n'est guère pratique car elle est toujours nerveuse avec Mark. Mais au fil du temps, d'autres garçons vont conquérir son cœur, ce qui fait pas mal de problèmes en vue ... De plus, elle a un appétit insatiable pour le poisson, atterrit constamment sur ses pieds et ne peut s'empêcher de poursuivre les papillons lorsqu'elle en voit ... Un peu plus tard dans l'histoire, on découvre que, quand on l'embrasse ou inversement, elle se transforme en chat et redevient normale de la même façon.
Dren (Kish), Elliott (Ryo) et Mark (Masaya) sont amoureux d'elle mais elle n'a de sentiments que pour ce dernier.
La couleur de Zoey (Ichigo) est le rose. Lorsqu'elle se transforme en Mew Mew, ses cheveux et ses yeux deviennent roses, alors que normalement ses cheveux sont rouges et ses yeux bruns. Ses oreilles et sa queue de chat sont noirs. Sa marque de Mew Mew est sur sa cuisse droite. Son arme est une cloche en forme de coeur appelée cloche de lumière. Plus tard viendront s'y ajouter les ailes de l'espoir. C'est également à Zoey (Ichigo) que revient le sceptre de puissance.

Minto Aizawa (藍沢 みんと, Aizawa Minto?) est la seconde Mew Mew découverte : elle a fusionné avec un oiseau, le lori bleu. Sa couleur est le bleu. C'est une enfant issue d'une famille riche, gâtée et très snob, qui se monte souvent la tête avec Zoey (Ichigo) car elle ne travaille pour ainsi dire presque jamais au Café Mew Mew (elle doit toujours s'interrompre pour l'heure du thé à 3h25 précises). Cela dit, malgré ses grands airs, elle tient beaucoup à ses amies. Elle a un frère aîné Sergio (Seiji) mais ne le voit que rarement, ainsi que ses parents qui sont toujours occupés. Corina (Minto) adore la danse. C'est une excellente ballerine. Elle a aussi un chien nommé Brutus (Mikki).
Quant elle se transforme en Mew Mew, des petites ailes et une queue lui poussent, ses cheveux et ses yeux deviennent d'un bleu plus lumineux. Normalement, ses yeux sont marrons et ses cheveux noirs.
Corina (Minto) a une véritable vénération pour Estelle Renée Roberts (Zakuro Fujiwara) et se considère comme sa plus grande fan. Elle la surnomme "grande sœur Estelle". Sa marque de Mew Mew est dans son dos, là où poussent ses ailes. Son arme est l'arc de coeur. Corina (Minto) le fait sortir d'une bulle puis fait une petite chorégraphie et l'arc se détend. Corina envoie alors sa flèche d'argent.

Letasu Midorikawa (碧川 れたす, Midorikawa Letasu?), la 3e Mew Mew, possède l'ADN d'un marsouin aptère, une espèce rare de mammifère marin, proche du dauphin. On appelle aussi cet animal Sunaméri. Cela dit, malgré cela, elle n'a jamais appris à nager, ce qui engendre en elle un complexe important. C'est une adolescente très timide et sensible, qui hésite toujours à faire le premier pas et qui n'arrête pas de s'excuser, même lorsqu'elle n'est pas en tort. Elle est aussi d'une maladresse incroyable et a brisé plusieurs dizaines d'assiettes au Café Mew Mew. Elle manquait singulièrement de confiance en elle avant de rencontrer les Mew Mew. Avoir de vraies amies lui a permis de s'affirmer, bien qu'elle ne soit encore pas très sûre d'elle. Elle est aussi amoureuse d'Elliott (Ryo).
Sa couleur est le vert. Lorsqu'elle se transforme en Mew Mew, ses cheveux et ses yeux sont d'un vert très lumineux et ses lunettes disparaissent. Normalement, ses cheveux sont verts foncés, elle a les yeux bleus et porte des lunettes. Sa marque de Mew Mew est au-dessus de sa poitrine. Ses armes sont les castagnettes de combat qu'elle fait sortir de ses antennes blanches. Une fois qu'elles sont sorties, Bridget (Letasu) les "verrouille" et lance son attaque des grandes profondeurs ou son attaque lame de fond.

Pudding Hong, la 4e Mew Mew, est une fillette malicieuse et débordante d'énergie qui a fusionné avec l'ADN d'un singe, le tamarin lion à tête dorée ! Elle est sans cesse agitée et tente les acrobaties les plus folles (à cause de cela, elle casse beaucoup d'assiettes au Café Mew Mew). Rieuse et enjouée, elle est aussi la plus jeune des Mew Mew.
Kikki (Pudding) est chinoise. Sa mère est morte (elle était très malade) et son père, maître d'arts martiaux, n'est jamais chez lui. Elle doit donc s'occuper toute seule de ses quatre petits frères et de sa petite sœur, ce qui n'est pas une mince affaire. Elle fait preuve de beaucoup de zèle et elle est prête à tous les sacrifices pour aider ceux qu'elle aime. Elle veut devenir l'amie de Tarb (Taruto) qu'elle surnomme souvent Tartare.
La couleur de Kikki (Pudding) est le jaune. Lorsqu'elle se transforme, elle possède une queue et des oreilles de singe rouges. Ses mains se couvrent également de fourrure. Sa marque de Mew Mew est sur son front. Son arme est un tambourin d'or. Pour le faire sortir, Kikki fait une série d'acrobaties pour faire sortir la partie rouge du tambourin. Quand elle a les deux parties en main, elle les frappe l'une contre l'autre en imitant le singe et lance un sillon du tambourin ou une attaque pâte de fruits.

Zakuro Fujiwara (藤原 ざくろ, Fujiwara Zakuro?) est l'aînée des Mew Mew. Elle a fusionné avec l'ADN d'un loup gris. C'est une chanteuse, actrice et mannequin très célèbre. Elle a voyagé partout à travers le monde et parle couramment plusieurs langues étrangeres (Anglais, Espagnol, Italien, Russe). Face aux fans, elle affiche une personnalité chaleureuse et sympathique mais en réalité, c'est une jeune fille très solitaire, renfermée sur elle-même et assez froide avec son entourage. Elle fait preuve de beaucoup de sagesse et d'intelligence, mais ne montre jamais aux autres d'affection directe.
Au début, Estelle (Zakuro) ne veut rien avoir à faire avec les autres Mew Mew, préférant rester seule. Il faudra du temps aux filles pour la convaincre de les rejoindre. Elle est l'idole et la confidente de Corina (Minto) qui l'appelle "grande sœur". Bien qu'elle reste plutôt discrète au sein de l'équipe, elle donne de précieux conseils à ses amies.
Sa couleur est le violet. Lorsqu'elle se transforme en Mew Mew, ses cheveux deviennent d'un violet plus brillant, des oreilles et une queue de loup lui poussent. Elle porte sa marque de Mew Mew près du nombril. Son arme est le Fouet du Destin. Lorsqu'elle le sort, elle exécute des figures de combat en chargeant son fouet. Lorsqu'il est au maximum de sa puissance, des étincelles violettes en sortent, ensuite transformées en lassos violets. Puis ceux-ci se rassemblent pour ne former qu'un seul puissant lasso violet.

Ryo Shirogane (白金 稜, Shirogane Ryō?) est l'un des deux créateurs du projet Mew Mew. Il connait l'existence des prédasites (chiméranimaux) grâce aux travaux de son père, qui les étudiait. Ses parents ont été tués par l'un d'eux et depuis il a poursuivi leurs recherches avec Wesley (Keiichiro). Il voulait au début tester le projet Mew Mew sur des animaux, mais un tremblement de terre imprévu a dévié son tir et à la place, il a visé les cinq filles qui forment à présent les Mew Mew.
Elliott (Ryo) est un jeune homme assez cynique et sarcastique, en particulier avec Zoey (Ichigo) qu'il s'amuse souvent à mettre en colère mais il a un très bon fond. En fait, il en est secrètement amoureux et souffre de voir qu'elle aime autant Mark (Masaya Aoyama). Il ne fait pas d'efforts particuliers de sympathie avec les filles, excepté avec Bridget (Letasu), dont il voit bien qu'elle a besoin de soutien et d'encouragements.
Alto (Alex dans l'animé), le chat gris au bandana vert, est en fait Elliott (Ryo) qui s'est infiltré l'ADN d'un chat pour tester toutes ses expériences et pour ne pas mettre en danger les 5 filles. Mais, comme son corps n'était pas apte à recevoir ce gène, il s'est transformé en chat et ne peut le rester plus de 10 minutes, sinon ça sera définitif.

Keiichiro Akasaka (赤坂 圭一郎, Akasaka Keiichiro?), le partenaire d'Elliott (Ryo), est l'un des deux hommes à l'origine du projet Mew Mew. Il était l'assistant du père d'Elliott (Ryo) et connaissait bien ses travaux. Il a continué ses recherches avec Elliott (Ryo) lorsqu'il est mort. Quand les Mew Mew ont été choisies, il leur a offert à chacune un emploi de serveuse au Café Mew Mew, la base de leurs opérations. Là-bas, c'est lui le pâtissier.
Wesley (Keiichiro) est un vrai gentleman, le symbole de la gentillesse et de la courtoisie. Il a d'excellentes manières et plait beaucoup aux filles. Il n'hésite jamais à prodiguer aide, conseils, et encouragements aux Mew Mew. Il est très intelligent et possède beaucoup de créativité. Il a eu autrefois une petite amie nommée Khris, qui étudiait les papillons et qui a été attaquée par un prédasite.

Kish est un des cyniclons. C'est le premier à apparaître dans le manga. Il obéit aux ordres du Seigneur Bleu pour anéantir la Terre et ses habitants. Il a promis à son peuple de leur ramener la planète bleue qui fut la leur dans des temps anciens. Mais une petite exception lui en empêche : Ichigo. Au début, Dren (Kish) l'embrasse et ensuite la remercie du baiser ! Il prend Zoey (Ichigo) pour un petit animal sans défense mais un peu plus tard dans l'histoire, il s'aperçoit qu'il est vraiment tombé amoureux d'elle. Il croit qu'Ichigo lui appartient mais elle est déjà prise par Mark (Masaya Aoyama). Dren (Kish) veut donc la récupérer mais ce n'est pas vraiment une bonne idée.
Dren (Kish) va aussi tenter de convaincre Estelle (Zakuro) d'anéantir les Mew Mew. Il lui dit même qu'ils formeraient un couple parfait pour diriger le monde, ce qui fait qu'on peut penser qu'il a aussi une attirance pour elle. Parfois il semble mystérieux.

Pai est l'aîné des disciples du Seigneur Bleu. Il apparait plus tard dans l'histoire, en même temps que Tarb. Il a été envoyé pour prêter main-forte à Dren (Kish). C'est le plus sage et le plus intelligent des trois cyniclons. Froid et réservé, il ne sourit pas souvent. Il est totalement dévoué au Seigneur Bleu et lui obéit aveuglément. Il aime à former des stratégies bien construites.
Sardon (Pai) désapprouve beaucoup l'attitude de Dren (Kish), qui a tendance à foncer un peu trop tête baissée, mais il vient à son secours chaque fois qu'il en a besoin. Il parait aussi éprouver des sentiments amicaux assez confus pour Bridget (Letasu).

Taruto ou Tarb est le plus jeune des cyniclons. Il a une attitude de sale gosse : il est totalement immature et pas vraiment redoutable. En fait, il fait plus de raffût qu'autre chose. Il déteste être ignoré, être traité de minus et aime taper sur les nerfs de tout le monde. Il manie aussi l'art botanique (il manipule les plantes).
Tarb a une drôle de relation, plus ou moins amicale, avec Kikki (Pudding) qui essaie toujours de se lier d'amitié avec lui et l'appelle son ami. Mais il la repousse tout le temps (forcément, il n'est pas du genre à admettre qu'il ressent de l'affection pour quiconque).
On notera que son nom français Tarb donne, à l'envers, le mot Anglais brat qui signifie gosse ou sale môme.

Deep Blue ou le Seigneur Bleu est le chef des extraterrestres. C'est un personnage très mystérieux dont on ne distingue que la forme. On sait uniquement que son but ultime est de gouverner la Terre. Il a promis aux cyniclons de leur permettre de vivre sur la planète une fois qu'ils l'auraient conquise.
On voit par la suite qu'il s'agit en fait de Mark (Masaya Aoyama) qui a été adopté à la naissance par des humains. Il se transforme contre sa volonté dans le volume 6 pour devenir le Deep Blue ou Seigneur Bleu.

R-2000 alias Masha ou Mini Mew est un minuscule robot plutôt mignon créé par Ryo. Il est doté de capteurs sensoriels qui lui permettent de détecter la présence des prédasites (chiméranimaux) et il les mange aussitôt vaincus. C'est un peu la mascotte de Tokyo Mew Mew. Et la seule chose qu'il sait dire c'est "pirli" ! Dans l'anime, il répéte les mots qu'il a entendu et forme des phrases compréhensibles.

C'est un étrange chevalier extraterrestre en manteau bleu et aux cheveux blonds qui apparait un peu plus tard dans l'histoire. Chaque fois que Zoey (Ichigo) est en danger, il surgit de nulle part pour la sauver et disparait ensuite. Il est amoureux d'elle qui pense tout d'abord qu'il s'agit d'Elliott (Ryo) et dans le manga elle pensera aussi qu'il peut s'agir de Wesley (Keiichiro), mais il s'agit en fait de Mark (Masaya Aoyama), son petit ami.