- 春ちゃん
- 春を擬人化したキャラクター。春ちゃんは名前の通り春の気象を象徴するキャラクターで、暖かさとすがすがしさを運んでくるギリシャ神話の春の女神ペルセポネーからヒントを得ている。頭に春の文字、後ろ髪に春をイメージさせる桜の花を付け古代ローマ調の服装を身にまとう。手には花のつぼみが付いたステッキを持ち、春の暖かさを運ぶ。設定は少しおっちょこちょいなのんびりほえほえ系キャラで、春ちゃんの気象豆知識に主人公として登場、気象に関する豆知識を披露する。初登場は2009年2月12日で、10℃以上の春の気候で登場することが多い。2011年5月23日の放送からは声優の豊崎愛生が声を担当している。
- 担当声優は当初公表されず、NHKの広報担当者もTwitter上で声優の名前を明かせないとしていたが、2011年7月に豊崎愛生が担当していることが公表された。数十人の中からオーディションで選ばれた。豊崎本人も友人や仕事仲間にも明かさなかったが、天気の話題が出てきた際にはつい答えてしまい、その理由を聞かれると躊躇したという。気象歳時記では、春ちゃんは一軒家に一人暮らしで住んでいるようであり、よく冬将軍、夏将軍、夏ちゃん、秋ちゃんなどが遊びに来る。冬将軍を毛嫌いして突き放しているようにも見えるが、これは春ちゃんは寒さが苦手なだけであり、冬将軍のことは本当は大好き。プライベートではケーキが大好きで食い意地がある。いつも出かけるときもお菓子を食べるときも白ねこといっしょ。一人称は「わたし」。「教えて春ちゃん」コーナーを仕切るが、知識としてはまだまだ修行中で未熟。よく夏の間は夏ちゃん、冬の間は冬将軍がサポート役だが、いつも夏将軍や冬将軍の行動でうまくいかず混乱してしまう傾向にある。冬ちゃんにこのコーナーを占領されそうになったことがある。
- 夏ちゃん
- 梅雨の中休み（梅雨の晴れ間）は彼女のおかげ。頭に夏の文字が付いている。夏将軍がつれてきたかわいい女の子。スポーツ万能で元気いっぱい。サーフィンも出来る。小夏ちゃんの成長した姿なのでは・・・。ペットは白しば犬。テレビでも、2013年7月1日の放送で初登場。冬の間は夏将軍、白犬とともに南へいっているらしい。
- 夏将軍（熱中将軍）
- 「夏の太平洋高気圧」を擬人化したキャラクター。冬将軍の夏版で、頭の兜に夏の文字を付けている。猛暑日には熱中将軍に変身し、頭の文字が暑に変わる。こちらは熱中症から名付けられた。冷夏だと色が赤から青に変わる。真夏日には熱中将軍の後ろに蜃気楼のようなオーラが出たり、胸に猛の文字がついたりする。当初は25℃超えたら小夏ちゃん、夏将軍は30℃超えたら登場で、気温35度を超える猛暑日は熱中将軍に変身する。基本的に呼び方は頭に付いている文字で判断するが、平井が「熱中将軍」だと言えば、たとえ頭の文字が夏であろうとも呼び方は熱中将軍になる。たまに軍配団扇を使って天気予報もしている。設定は春ちゃんのお父さん的キャラクターで、今は無き頑固親父。春ちゃんの気象豆知識にも登場する。初登場は2009年2月25日。一人称は「ワガハイ」。冬の間は夏ちゃんとともに、南へお引越し中なんだとか。
- 秋ちゃん
- 秋を擬人化したキャラクター。秋ちゃんは名前の通り秋の気象を象徴するキャラクターで、袖を一振りするたびに山々の紅葉を赤く染める日本の秋の女神 竜田姫が原型である。ギリシャの秋の女神・プティノポローン、北欧神話の女神・フレイアが原案ではない。頭に秋の文字を付け、後ろ髪には秋をイメージさせる紅葉を付けている。首には数珠を下げている。髪型は弥生時代風で、服装は和服の十二単が基本だが、気温の暖かい時などは洋服に着替えているときもある。20℃以下の秋の気候で登場することが多い。秋の気象と共に紅葉前線の位置も知らせる。リュックを背負って山に登ったこともある。黒い服を着ている時などはよくブックバンドをつけた本を持っている。雨の日には京和傘を持って出かける。インフルエンザが流行している時は、うがい・手洗い・マスクをして予防の徹底を視聴者に促したりもする。オリオン座流星群にした願い事は「天気予報が当たりますように!」。当初は春ちゃんと秋ちゃんは出会えないからメル友&チャット仲間という設定だったらしい。
お供は白うさぎで、折々の作業を懸命に手伝う様子も見られる。春ちゃんと対比させるなら通称は「秋の高気圧」。設定は春ちゃんのお姉さん的キャラクター、古風で世間とは少しズレている感がある。春ちゃんの気象豆知識にも登場し、作中では稲作と古代米の研究を手がけ、稲の収穫をコンバインで行ったり、軽乗用車を運転したりしている。初登場は2009年9月1日。とてもおしとやかで丁寧な性格で、一人称は「わたくし」。もしくは「わたし」。冬将軍と仲が悪いが仲良くしている場面もある。2012年あたりまでは季節を問わず春ちゃんの友達としてオールシーズン登場していたが、季節限定で自粛されたのか冬ちゃんや夏ちゃんの登場で、ますます出番が少なくなる傾向にある。 - 冬ちゃん
- シベリアからの季節風に乗って来たお嬢様。頭に冬の文字が付いている。春ちゃん曰くフェルトの帽子が温かそうでカワイイ。ペットは白ふくろう。ロシア料理が得意で、春ちゃんがインフルエンザで倒れた時、お見舞いに料理を作った事がある。また、春ちゃんにマスクを貸してあげたり、春ちゃんをパーティに招待したり、春ちゃんとの別れにスノードームのお土産をプレゼントしたりと、見た目とは裏腹に意外と根は暖かい。お嬢様らしく、リッチで裕福な暮らしを楽しんでいるらしい。けたたましい笑い声とともにブリザード（吹雪）を巻き起こすのが得意。冬将軍と競い合ったこともある。～ですの調のオネエ語で喋り、お嬢様気質なためかやや目上発言。春ちゃん曰く、冬ちゃんの魔法は見た目は幻想的でとても綺麗、ポーズもバレリーナのように優雅で魔法少女のようとのこと。魔法は-25℃の寒気で、ダイヤモンドダストを発生させる。気象歳時記では2013年11月26日に登場したが、テレビでの初登場は2013年11月29日。お国にばあやがいるなど、徐々にその謎が明らかにされつつある。
- 冬将軍
- 「冬のシベリア高気圧」をビジュアル化したキャラクター。厳しい寒さの冬を擬人化した言葉の冬将軍から名付けられた。シベリアから寒気と共に白馬に乗ってやってくる。頭の兜に冬の文字を付けている。寒気が強まるとつららの髭ができ、寒気が弱まると冬の文字が「休」に変わる。寒気に注意を促す時は頭にサイレンを付ける。手には青龍刀のような刀を持っており、冬の寒さを運ぶ。抜刀した際の寒気で雪だるまを凍らせたこともある。服装はランニング、防寒着、鎧、割烹着と様々である。靴の裏にも「冬」と書いてある。目から寒気のビームを出したり、口から冷気を出したりする。トランプのディーラーや節分のときはお面をかぶって鬼の役、大学センター試験の時は監督官の役もする。花見で飲んでいたのはウォッカ。馬だけでなく車やスケボーなども移動手段として使用。3人兄弟である。父親の名前は冬元帥。1812年のフランス皇帝「ナポレオン」率いるフランス軍によるロシア遠征を敗退させたのは自分だと公言している。
最初に登場した主要キャラクターで、気象予報士の資格保持者でもある日本放送協会アナウンサーの森本健成が気象情報を担当していた枠（『NHKニュース10』）で2000年冬に登場した。昔の仕事はジャイアントロボで、ヒゲではなく鼻毛が伸び放題であるという設定も存在した。日本気象協会職員でキャスターの高田斉が担当していた時にも登場している。考案者は高田である。現在の設定は春ちゃんのおじいちゃん的キャラクターで、かわいいおじいちゃん的存在。春ちゃんの気象歳時記にも登場。肩にはいつも小さなお供の雪だるまを乗せている。（数匹つれて回る場合も）。一人称は「ワシ」。春ちゃんや秋ちゃんに多少煙たがられているが、どんなに嫌がられても、春ちゃんのことが大好き。11月前に出てきて、秋ちゃんに「出てくるのまだはやい！」と怒られたことがある。また、意外にも春の時期や冬のツルたちや春ちゃんと別れるときなど号泣するなど見た目とは裏腹に意外と繊細で涙もろいところもあり秋ちゃんからも「意外と涙もろいんですね」と言われたことがある。木枯らしが吹くころになると、冬将軍が登場。