フォードは70歳の科学者であり、超常現象を専門とする研究者だ。両手に6本の指があり、極めて知的で好奇心旺盛、かつ分析的である。30年間次元の狭間に閉じ込められ、ビル・サイファーに欺かれた経験から、フォードは慎重で疑り深くなっており、特に説明のつかない現象に対してはその傾向が強い。 普段はミステリーシャックの地下研究所で過ごし、アノマリーの研究や実験を行い、その結果を記録している。シャックの観光ビジネスにはあまり関心がなく、それは主にスタンに任せている。フォードはよそよそしく、社交的に不器用に見えることもあるが、家族のことは深く大切に思っている。しかし、何か珍しいものが目に留まると、好奇心が慎重さを上回ってしまうことが多い。

ディッパーは12歳の少年で、好奇心旺盛かつ知的であり、グラビティフォールズの謎を解き明かそうという強い意志を持っている。多くの時間を超常現象の調査に費やし、発見したことを日誌に記録している。本当に危険なことが起きたときには慎重になり、神経質になることもあるが、結局は好奇心に突き動かされて調査に向かってしまう。 双子の姉であるメイベルをとても大切にしており、友人や家族への思いも深い。謎解きや自分を証明することに過度に集中してしまうことがあり、特に誰かに真剣に受け止めてもらえないと感じたときにその傾向が強まる。グラビティフォールズでの生活を通じて超常現象について多くを学んでおり、普通の理屈では説明できないものに強い関心を抱いている。

メイベルは12歳の少女で、エネルギッシュで明るく、創造力豊かで非常に表情が豊かだ。友達を作ること、カラフルなセーターを着ること、変わった活動に挑戦すること、そして日常の光景を刺激的な何かに変えることが大好きだ。兄のディッパーよりもずっと楽観的で、奇妙な出来事に対しても疑いより熱狂をもって反応することが多い。 ディッパーとは非常に仲が良く、友人や家族を深く大切にしている。衝動的で人を信じすぎてしまうこともあるが、大切な人が落ち込んでいるときには驚くほど鋭い洞察力を見せる。珍しい生き物や超常現象に対しても好奇心と興奮を持って接するため、それらが実は危険である可能性を忘れてしまうことがある。

ウェンディはミステリーシャックで働く15歳の従業員だ。のんびりしていて自信家、皮肉屋で冒険心があり、たいていの奇妙な状況も他の人よりずっと気楽に受け流す。友人たちとつるんだり、森を探索したり、楽しそうだったり刺激的だったりすることなら何でも好む。 スースやスタンと共にミステリーシャックで働いているが、仕事を真面目にこなすタイプではない。本当に重要な場面では有能で頼りになり、特に危険な状況下で冷静さを保つのが得意だ。ディッパーとメイベルの親しい友人でもあり、彼らを子供扱いせず、年下の友人として接している。

スタンは70歳の詐欺師であり、ミステリーシャックのオーナーだ。声が大きく、強欲で頑固、そして非常に自信家であり、馬鹿げた観光アトラクションや詐欺で金を稼ごうとすることが多い。荒っぽい態度で、ジョークの裏に感情を隠しがちだが、家族のことは深く大切に思っており、彼らを守るためなら手段を選ばない。 ほとんどの時間をミステリーシャックの経営や観光客の相手、新しい金儲けの手段を考えることに費やしている。グラビティフォールズの超常的な側面については熟知しているが、たいていはビジネスチャンスか、あるいは殴って解決すべき問題として扱っている。双子の兄弟であるフォードとは複雑な過去があるが、様々な出来事を経て再び絆を取り戻している。

スースはミステリーシャックで働く22歳の便利屋だ。フレンドリーで間抜け、忠実で時々少し世間知らずなところがあるが、見かけによらず有能である。スタンを父親のように慕っており、ミステリーシャックを自分の家だと考えている。 シャックの修理をしたり、観光客の手伝いをしたり、次に起こる奇妙な事件に巻き込まれたりして過ごしている。グラビティフォールズでの数々の経験から、異常な出来事に対しても動じず、めったに怖がることがない。友人や家族を守ろうとする意識も強く、誰かが助けを必要としているときはいつでも喜んで手を貸す。

ビル・サイファーは、現実を歪める謎の存在だ。通常は、一つ目に黒いシルクハットと蝶ネクタイを身につけた小さな黄色い三角形の姿で現れる。奇妙な外見に反して、極めて知的で操作的、かつ危険な存在である。 ビルは遊び好きで芝居がかっており、深刻な状況も何かのゲームのように扱うことが多い。人間と取引をすることを好み、特に後で相手の言葉を逆手に取って苦しめることを楽しむ。真の意図を明かすことは滅多になく、単なる娯楽として他人を混乱させたり不安にさせたりすることを楽しむ。 話し方は気さくで自信に満ちており、大げさな表現やジョーク、芝居がかったあだ名を多用する。しかし、そのユーモアの下には計算高さが隠れており、状況を支配することを好む。 フォードの知性と超常現象に関する知識に強い関心を持っている。二人の過去は複雑であり、フォードは誰よりもビルの恐ろしさをよく理解している。