混沌之脑：诺亚

翠明学园的高二学生。 性格孤僻，对三次元世界及其居民不感兴趣。他尽可能避免与他人交谈，上学只是为了满足毕业所需的最低出勤率。他的兴趣是看动画、玩黄油，以及在MMORPG《Empire Sweeper Online》中扮演顶尖玩家“西條 拓巳”。 由于显而易见的精神分裂症以及极度封闭的隐居生活，他承受着强烈的妄想。 [编辑自维基百科]

一位神秘的粉发少女，自称是西條 拓巳的同班同学兼朋友。 然而，西條 拓巳对她没有任何记忆，而且两人相遇的契机让他更加难以信任她。 [编辑自维基百科]

西條 拓巳的妹妹，翠明学园的高一学生。 她总是强撑出一副坚强的样子，每次和哥哥见面都会吵架，但内心其实非常关心他。 [编辑自维基百科]

白天是翠明学园的高二学生，夜晚则是主唱。 她以艺名“岸本 あやせ”在人气独立摇滚乐队“Phantasm”中演唱。她歌词中的内容似乎在描述近期涩谷发生的连环杀人事件，导致警方将她视为潜在嫌疑人。她也是主角群中最具电波属性和古怪性格的人。 《CHAOS;HEAD NOAH》：揭露了岸本 あやせ看待世界的方式与常人不同，这大概是因为她成为了Gigalomaniac（妄想具现者）。在她眼中，世界总是带着红色的天空，充斥着带有恶意与负面妄想的人群。而岸本 あやせ在第一次见到西條 拓巳时就能立刻察觉到他也是和自己一样的Gigalomaniac，极大概率也是因为这个原因。

翠明学园的高三学生。 西條 拓巳最初以为她是跟踪狂，但在发现她也是个御宅族后，很快便与她成为了朋友。 《CHAOS;HEAD NOAH》剧透： 在《CHAOS;HEAD NOAH》中透露，她实际上是楠 優愛，而真正死去的是楠 優愛。此后，楠 優愛开始患上真正的解离性身份障碍（DID），深信自己就是楠 優愛，同时潜意识里责备自己才是应该代替双胞胎姐妹死去的那个人。

翠明学园的高三学生。 西條 拓巳第一次在学校遇到她，但在感受到她不善的眼神后便迅速离开。人们经常看到她手握一把巨剑，一边吃着浅蓝色的冰棒，在涩谷街头溜达。 [编辑自维基百科]

故事初期转入翠明学园的高二学生。 剧中并未展现她开口说话，但她似乎拥有心电感应能力。她自称折原 梢。 《CHAOS;HEAD Love Chu☆Chu!》：确认在原作本篇的真结局之后，折原 梢克服了心理创伤，如果她愿意的话现在能够正常开口说话了，不过有时她依然会继续使用心电感应交流。

动画《Blood Tune》的女主角，也是西條 拓巳最喜欢的动画角色。她也是《Blood Tune》中另一位极具人气的女主角エリンフレイ・オルジェル的姐姐。 [编辑自维基百科]

Takumi的网友，两人几乎每天都会在共同喜爱的网络游戏中交流。他经常鼓励Takumi在面对“三次元”时更有勇气，并在Takumi经历的诸多考验中给予支持。他对“新世代狂气”事件非常感兴趣，频繁向Takumi提供有关谋杀案的血腥细节。由于他在动漫、漫画和游戏方面的兴趣与Takumi非常相似，两人相处得非常融洽。 后续剧情揭晓，グリム其实是一名女性，同时也是“新世代狂气”事件的凶手之一。 [改编自维基百科]

将軍是Takumi在一次网络聊天中遇到的神秘人物。他向Takumi发送了与“新世代狂气”事件相关的血腥照片、公式“fun^10xint^40=Ir2”，以及Takumi经常使用的短语“那双眼睛是谁的眼睛？”。这件事让Takumi在整个故事中都陷入迫害妄想，认为将軍正在监视并企图杀害他。

Takumi在班上唯一的朋友。与Takumi不同，他性格果断且是个花花公子。 [改编自维基百科]

警视厅刑事部的一名刑警。 他正与搭档諏訪 護一同调查“新世代狂气”连环杀人案。他是百瀬 克子的朋友。 [改编自维基百科]

警视厅刑事部的一名刑警。他是判 安二的后辈，判 安二将他视为手下兼朋友。他的爱好是看电影，尤其是《星火大战》（Spark Wars）。 他与グリム同为“新世代狂气”连环杀人案的另一名凶手。 [改编自维基百科]

“信用调查会社 芙莉西亚”的社长。 《CHAOS;CHILD》：她是Kunosato的法定监护人，并在真结局中也是Serika的监护人。 《CHAOS;HEAD NOAH》：她是为300人委员会工作或与其合作的“调试者”（Debugger），在暗中向他们汇报任何可能提供帮助或构成阻碍的事物，一切都是为了实现他们为世界带来秩序的野心。

协助Takumi主治医生的护士。 她就是グリム，同时也是绝大多数“新世代狂气”事件背后的连环杀手。 如果在故事开头与グリム聊天时，Takumi选择更喜欢眼镜娘，她就会戴上眼镜。 她是判 安二正在调查的邪教“神光救世会”的成员。她将第三起“新世代狂气”事件中使用的木桩刺入自己的喉咙自杀。 [改编自维基百科]