苍荣高中

大八木 朔（声：前野智昭（幼年：早见沙织）） 本作品的主角。父亲只身在外地工作，而主角跟母亲两人在小杉野市生活。文学、读书是他的嗜好。他跟美星是一对青梅竹马。对美星暱称为“小美(みーちゃん)”
明野 美星（声：伊藤加奈惠） 作品中女主角。非常喜欢星星，为了能招收天文部成员，在学校顶楼洒星星宣传，常常因关于星星的事情而出现暴走的情况。对朔非常执着，把朔暱称为“小朔（朔ちゃ）”。把学生会长－小文视为敌人。对星空异常熟悉，被称为人间星座早见。当升上三年级后，成为了天文部部长。名称疑似影射日本的星空保育区美星町。
矢来 小夜（声：早见沙织） 美星的同学，国小时的好朋友。受到美星的影响，也喜欢星星。
莳田 姬（声：户松遥） 朔的同班同学。对朔有强烈的好感。头髪会自然捲起来、在国小时被大家称为“爆炸头”，到高中几乎已经摆脱这个绰号。视美星为情敌并称她为“老女人”。
江户川 正志（声：高木礼子） 朔的同班同学，参加摄影社，受到小夜的美貌所吸引，所以几乎常常出现天文部的活动中。
路万 健康（路万 健康（声：间岛淳司） 天文部部长，身体非常虚弱。毕业后升上大学成为了近江的恋人。
草间 望（声：松风雅也） 天文部顾问同时也是世界史教师，朔的班主任。
师冈 伸二 ，文艺部的正顾问、天文部的副顾问。对天文部来说，仅仅是个副顾问，且不关心成员死活。
琴冢 文江（声：小清水亚美） 学生会长，同时也是文艺部的部员，把美星当作敌人
原口（声：寺岛拓笃） 学生会书记

野木城高中

近江 步美（声：泽城美雪）天文部部长。毕业后升上大学成为了路万的恋人。
樱川（声：伊瀬茉莉也）
武佐（声：小野大辅）轻音社社员。不过经常出现在天文部活动。因奇怪的行为被姬讨厌。
米原（声：悠木碧）
八幡（声：寿美菜子）
八日市（声：丹沢晃之）
京（声：吉开清人）
宫前（声：渕上舞）
市边（声：小田久史）
堀森 忠夫（声：宫泽正）

高见女子学校

川村 秋菜（声：高本惠）
三波 小百石（声：高垣彩阳）
杏 幸江（声：花泽香菜）

松子东校

暂不详

其他人物

大八木 香（声：高木礼子） 朔的母亲，对美星有好感。
明野 一臣（声：吉开清人） 已离世，美星的父亲，教导美星看星星的伟大人物。在朔跟美星小时候时，带他们去天文馆看星空。是一位大学教授，是望的恩师，在大学的天文学会担任顾问。 值得一题的是，参与通宵观星活动后，因为体力透支导致车祸，是天文爱好者意外离世的主要原因。明野一臣的家庭背景和遭遇，与中国已故彗星猎人周兴明几乎完全一样。
莳田 美妃（声：高垣彩阳） 姬的姐姐。把自己的妹妹（姬）的头髮当作湿度计（分三个等级）。
羽鸟 晴子（声：丰原里美） 儿童宇宙科学博物馆的职员，天文馆的解说人员。美星和小夜与她是旧识。
江户川 未久（声：金元寿子）正志的妹妹，有点讨厌哥哥喜欢成熟美女。