茶水博士
他是在天马博士离开以后，成为科学省的负责人。 1980版：他发现在马戏团的阿童木，把他带回科学省，不断帮助阿童木，并且制造了阿童木的父母和妹妹。 2003版：他发现天马博士在实验室留下的未激活的机器人，激活了他，并取名阿童木。 阿童木父母
1980版独有
茶水博士制作的阿童木的父母。父亲比较笨拙，而母亲则正相反。
田鹫警官
又名塔瓦希 刷子警官 这是一个对机器人存有极大偏见的警官，每当有案件发生的时候，他总是最先考虑是不是机器人干的。
跳跳
1980版独有 天马博士儿子的宠物。开始并不喜欢阿童木这个“假”孩子，后来慢慢的喜欢和阿童木一家相处，成为家庭成员。
GUISS
1980版独有 有钱，但是邪恶的科学家。就是他唆使了SKUNK偷出阿童木的设计蓝图，并制造了ATLAS。
MANDRAKE
1980版独有 他的规则是：得到一切想要的东西！
小警官
1980版独有 是个好人，经常出现在靴子警官的身边。
LIVIAN
1980版独有 ATLAS的忠实追随者，像天使一样心地善良。原来是Atlas的机器人保姆，后来成为其妻。她在很多时候不赞成ATLAS的邪恶举动，并且多次给阿童木通风报信。最后说服ATLAS和阿童木一起抵御异形进攻。
思坎克
又名 臭鼬鼠 邪恶的人，一个在逃犯人（蓝色皮肤！）一切目的都是为了钱。
小兰
英文是：Uran 中文：乌兰小兰 小岚。 日本原名：ウラン（意思是：铀！） 淘气，任性，而且到处惹祸，她和阿童木一样强壮，但是不会飞。但是心地善良，具有和阿童木一样的美德——勇于献身（只出现于《新版铁臂阿童木》，旧版中未出现）。
胡子爷爷
英文版本里面，大家都管他叫“海象爸爸”，可能是因为他那有趣的胡子吧？他一贯支持机器人获得平等权利，并且教阿童木学会了很多知识。脾气暴躁，非常有趣的家伙。 2003版：作为私家侦探的他接了许多寻找宠物的活。
阿多拉斯
又名 阿特拉斯 本名 大地 代表着邪恶的一方的机器人，从某种角度来说，他的能量和阿童木一样巨大。他在被摧毁以前一直是阿童木的强劲对手。在2003版内其原为人类因为看不惯其父亲的企业而干劲坏事，而因为一场太空梭事故失去生命，其父亲求天马博士制造了阿多拉斯但是他童年善良的那颗心最终还是唤醒了它的良知。
健一
阿童木的朋友及小学同学。个子很小但很聪明，一开始就对阿童木等没有偏见。很喜欢与阿童木做朋友，并在很多时候帮助过他。
裕夫
爱自己动手制作机器的机器爱好者。知道阿童木到自己所在的小学上学就非常高兴。对于自己是阿童木的朋友感到很自豪。平时总是显得慌慌张张。
四部垣
由于父亲及“机器人是人类的工具”的影响，最初不喜欢和阿童木做朋友。但被阿童木帮助后改变了想法，和阿童木变得亲近了。
小翠老师
2003版独有 阿童木的老师，曾经在机器人博览会上为机器人巨无霸献花和表演，其冷静但功夫较强，工作十分努力，对人十分友善。
里诺
2003版独有 原来是一名弃婴，后来被机器人马戏团发现，被抚养长大与马戏团一起表演，后来因为当地大老板迫害而被迫逃亡，好心的茶水博士成为他的监护人。他在机器设计方面有着过人的天赋。
克鲁达
2003版独有 地下城机器人警队的队长，茶水博士制造了他，其战斗能力不俗，与阿童木关系不错。
艾普西龙
又名艾普斯珑 她是机器人环境观测员，能分析环境的变化，与动物和平相处，并守护这大自然。虽然是非战斗性型机器人，但其光能炮的威力十分强悍。
赫拉库贝斯
1980版名为海格力斯
他是机器人决斗比赛的世界冠军，但败于布鲁图。
哈姆艾格
2003版独有 其为机器人拳击赛的头，认为机器人只是赚钱的工具，而在宇宙各地行动，青骑士原在他手下做机器人修理工。
兰普
2003版独有 政治评论家，反AI（人工智能）机器人。是反AI机器人运动的领袖，一旦发生机器人事件就在电视上大加评论，是哈姆艾格的上司。
加田里
2003版独有 是反AI机器人运动的成员，想将AI机器人赶尽杀绝，制作各样的危险AI机器人，让人们看到机器人的危险性。
电光
是一个能隐身的机器人，只有在被照射偏光的时候才会无法隐身。他心地善良，但是被思坎克欺骗偷取了各地的珍宝。
