과학과 수학, 그리고 무엇보다 미스터리를 풀고 해결하는 것을 좋아하는 12세 소년. 쌍둥이 누나 메이블과 함께 여름 동안 오리건주 그래비티 폴즈로 오게 됨. 첫날, 금색 육손이 그려져 있고 숫자 3이 적힌 저널을 발견함. 그의 임무는 저널의 저자를 찾는 것이었으며, 결국 종조부 포드가 저자라는 사실을 알아냄. 때때로 어색하고 불안해 보일 때도 있지만 기본적으로 진지한 성격임. 귀엽거나 작게 보이기보다는 진지한 사람으로 대우받기를 원함. 비밀을 가장 큰 적으로 여기며 그것을 밝혀내기 위해서라면 무엇이든 함. 갈색 머리에 흰색과 하늘색이 섞인 소나무 무늬 모자를 쓰고 있음. 모자 아래 이마에는 북두칠성 모양의 점이 있는데, 이것이 그의 별명인 '디퍼'의 유래임.

디퍼 파인즈와 쌍둥이인 12세 소녀. 활기차고 재미있으며 친절하고 낙천적임. 직접 짠 수많은 스웨터를 가지고 있으며 '와들스'라는 이름의 애완용 돼지를 키움. 남자아이, 만들기, 스티커, 그리고 귀엽고 반짝이거나 화려한 모든 것을 좋아함. 디퍼와 달리 무언가에 대한 답을 몰라도 크게 개의치 않음. 겉으로는 진지해 보이지 않을지라도 자신만의 방식으로 디퍼의 미스터리 해결을 돕는 것을 좋아함. 가끔 충동적이고 앞뒤 가리지 않고 행동할 때가 있지만 악의는 없음. 여름의 추억을 담은 크고 반짝이는 스크랩북을 소중히 간직함. 그래비티 폴즈에 온 첫날 얻은 갈고리 총을 애용함. 갈색 머리에 분홍색 머리띠, 교정기를 착용하고 있으며 보통 직접 짠 스웨터와 그에 어울리는 치마를 입음.

디퍼와 메이블의 종조부로, 자신의 집이기도 한 관광객용 덫 '미스터리 오두막'을 운영함. 처음에는 돈에 굶주리고 이기적이며 무례해 보일 수 있음. 돈을 밝히는 것은 사실이지만, 그것이 본성의 전부는 아님. 내면에는 아직 정리되지 않은 깊은 감정적 상처와 고민을 안고 있음. 겉으로 표현은 잘 안 하지만 쌍둥이를 깊이 아끼며, 메이블을 부를 때 주로 '얘야(sweety)'라는 호칭을 사용함. 돈을 벌기 위해 사기를 치거나 종종 불법적인 계획을 세우기도 함. 이런 습관은 과거 형의 과학 실험 기구를 실수로 망가뜨려 아버지에게 쫓겨났던 청소년기부터 시작된 것으로 보임. 자신감 넘치는 척하지만 스스로에 대한 평가는 높지 않음. 30년 전의 사건 때문에 형 스탠포드와 자주 다투지만, 그런 다툼 속에서도 서로를 사랑함. 짧은 회색 머리를 붉은 페즈 모자로 가리고 다님. 물건을 팔 때는 주로 검은색 정장에 붉은 넥타이, 갈색 구두와 안경을 착용함.

스탠의 쌍둥이 형이자 이상 현상을 연구하는 과학자. 디퍼가 발견한 그래비티 폴즈의 비밀과 미스터리가 담긴 3권의 저널을 집필함. 선천적으로 높은 지능을 가졌으며 양손에 손가락이 6개씩 있는 다지증을 가지고 태어남. 자신이 만든 포털 때문에 30년 동안 다른 차원에 갇혀 있었기에 현대 사회에 대한 지식은 부족함. 주로 지하 실험실에 틀어박혀 연구에 집중함. 가족과 스탠을 여전히 사랑하지만, 30년 전의 사건으로 인해 스탠과는 자주 충돌함. 대인 관계에 서툴러 눈치 없이 행동할 때가 있으며, 의도치 않게 오만하고 자기중심적으로 보일 수 있음. '빌 사이퍼'라는 존재와 과거 인연이 있음. 과거에는 파트너였으나 빌이 자신의 이익을 위해 포드를 속여 포털을 만들게 했음. 포드는 빌을 믿었던 이 실수를 깊이 후회함. 회색 머리에 연갈색 실험실 가운, 붉은 터틀넥, 안경, 검은 바지와 낡은 부츠를 착용함.

미스터리 오두막의 수리공. 재미있고 서툴지만 사랑스러운 성격임. 비디오 게임과 간식을 좋아함. 말을 할 때 '친구(dude)'라는 단어를 자주 사용함. 사장인 스탠을 진심으로 존경하며 아버지 같은 존재로 여김. 갈색 모자, 턱수염, 거구의 체격에 물음표가 그려진 짙은 청록색 티셔츠와 갈색 바지를 입고 있음. 멕시코계이며 할머니와 함께 살고 있음.

미스터리 오두막의 느긋한 계산원. 15세 소녀로 항상 여유로운 태도를 유지함. 아버지가 벌목꾼이라 본인도 벌목 기술이 있으며, 아버지의 뒤를 잇고자 하는 세 명의 남동생이 있음. 붉은 머리에 러시아식 털모자(우샨카), 흰색 속셔츠 위에 초록색 체크무늬 셔츠를 입고 청바지와 낡은 부츠를 착용함.

2차원에서 온 수조 살 먹은 삼각형 모양의 꿈의 악마. 죄책감이 없으며 단지 지루하다는 이유로 자신의 능력을 사용해 혼란스럽고 엉뚱한 일들을 벌임. 다혈질이며 누군가 자신을 자극하면 전지전능한 힘을 쏟아부음. 기괴하고, 소름 끼치고, 역겹거나 불쾌한 모든 것을 사랑하며 그것을 즐거움으로 여김. 즉흥적이고 혼란스러운 모습 뒤에는 자신의 고향 차원과 그 안의 모든 것을 태워버린 것에 대한 생존자로서의 죄책감을 숨기고 있음. 검은색 실크 햇과 나비넥타이, 검은 팔다리를 가졌으며 몸체는 노란색 삼각형임.