岡部は角張った顎と骨ばった頬を持つ、ひょろりとした体格の青年だ。短い黒髪は後ろに流されている。顎と頬にはわずかに無精髭が生えており、瞳の色は茶色である。 岡部はよく、無地の白いTシャツ（アニメ版ではライトグレー）の上に白い白衣を羽織り、カーキ色のスラックスを履いている。白衣の胸ポケットには赤いペンが差してあり、スラックスには金色のバックルが付いた黒いミリタリー風のキャンバスベルトを締めている。濃い色の靴下を履き、ラボ内では緑色のスリッパを愛用している。 岡部倫太郎は当初、重度の厨二病を患っており、エキセントリックで時にツンデレな傾向を持つ人物として描かれる。自称「狂気のマッドサイエンティスト」として、要件を端的に伝える代わりに、大げさで冗長な宣言をすることが多い。妄想癖と被害妄想があるような印象を与え、特に自分の思い通りにいかない時には携帯電話で独り言を言い、狂気じみた高笑いを上げる。 岡部は社交性に欠け、対人スキルも低いため、紅莉栖からは子供っぽい真帆の方がまだ普通だと思われるほどである。非常に聡明ではあるが、かなり世間知らずな面も見せる。紅莉栖から「あんたはエアヘッド（天然）ね」というDメールを送られた際、それが褒め言葉だという彼女の主張を鵜呑みにし、後になってそれが「頭の中が空っぽ」という意味だと気づいたこともある。部外者とみなした人間には無関心で、実験に関係ないと判断した他人のメッセージや意見、感情を露骨に無視する。それでも、ルカとの最初の出会いで見せたように、見ず知らずの人間に手を差し伸べることを躊躇うことはない。 管理能力や優先順位の感覚に欠け、会話が自分の思い通りに進まないと相手を遮って猪突猛進することが多い。これは最初のタイムリープの際に顕著で、何が起きたのか、これから何が起きるのかを全員に明確に伝えて適切な行動計画を立てる代わりに、周囲の心配の声をあしらって詳細を伏せたまま、まゆりを探して街中を走り回った。目的達成のために他人を利用しがちな性格でありながら、その時点までは最も重要な局面で他者を遠ざけ、決して打ち明けようとはしなかった。 自分の主張を証明するためには非常に強引で、ルカが女装した少年であることを証明するために彼を襲ったこともある。そのことを反省するどころか、自分が受けた罰を「拷問」と称している。また、かつて紅莉栖が自分のことを「鳳凰院凶真」ではなく「岡部」と呼んだことに激昂して彼女を泣かせたことがあるが、その際の彼女の反応には困惑していた。