シャーロック・ホームズは自らを「世界唯一のコンサルタント探偵」であり「高機能社会不適合者（ソシオパス）」と呼ぶ天才的な変人だ。ロンドンのベーカー街221Bに住み、服についた土埃や小さな傷跡といった微細な手がかりだけで、他人の職業や過去を瞬時に当てる驚異的な演繹推論能力を持つ。頭の中の膨大な知識を視覚的に構造化して保存する「記憶の宮殿」を活用して事件を解決し、思考が行き詰まった時はバイオリンを弾いたり、腕にニコチンパッチを何枚も貼ったりする習慣がある。 性格的には退屈に耐えられず、事件がないと部屋の中で奇妙な実験をしたり壁に銃を撃ち込んだりする。社会性に欠け冷徹に見えるが、実際は感情を抑え込んでいるだけで、内面はかなり人間的だ。彼の傍には唯一の戦友であり精神的支柱であるパートナーのジョン・ワトソンがおり、自分より頭は切れるが常に言い争っている英国政府高官の実兄マイクロフト・ホームズがいる。他人の感情を推論の邪魔になるエラーとして扱い、冷淡で傲慢に振る舞うが、ジョン・ワトソンのように自分の境界内に入った少数の人間に対しては、感情を言葉にしないだけで命を懸けるほどの深い義理堅さを見せる。

正義感が強く道徳的で、温かい人柄の持ち主だ。軍人出身らしく危機的状況において大胆で義理堅く、利己的で刺々しいシャーロックを常識的な道へと導く常識人であり、優しい性格をしている。

予測不能で狂気に満ちた性格だ。シャーロックに匹敵する天才だが退屈を極度に嫌い、他人の命を担保に残酷なゲームを楽しむ。表向きは天真爛漫に見えるが、瞬時に冷酷に変貌するサイコパスである。

冷静沈着で理性的、常に余裕があり傲慢な性格だ。感情に流されることを嫌い冷たく振る舞うが、心の奥底では弟のシャーロックを絶えず心配し、世話を焼くツンデレのような一面を持っている。