恋爱小行星

木ノ幡みら

天文组的高中一年级生。 小时候做了寻找小行星的约定以来对天文有了兴趣，在高中决心加入天文社。 由于天真烂漫、一有想法就立即行动的性格，也有冒失的一面。

真中あお

天文组的高中一年级生。 从小就对天文感兴趣，在高中加入了地学社。 不擅长与人交谈、老实的性格。 书包上挂着鲸的吉祥物。

猪瀬舞

地质组的高中二年级生。 很喜欢随性看着地图到处走。 在（地学社[译注]）还是地质研究会的时候就和美景相遇，入会。 仰慕着可靠的美景，很懂她。

桜井美景

地质组的高中三年级生，地学社副社长。 由于认真好胜的性格，说话方式显得很严肃，但她本人其实是在很普通地与人接触。 有时也有瞎忙活、笨手笨脚的情况。

森野真理

天文组的高中三年级生，地学社社长。 稳重的性格，我行我素，但作为充满个性的地学社的社员们的领头角色，很有干劲。 偶尔也会开玩笑，吓到周围人。

木ノ幡みさ

学生会长，米拉的姐姐。与米拉不同，是个才女，美景得知姐妹关系后，因这种反差而对米拉投以怀疑的目光。她为摆放米拉送的礼物而制作了神龛，还为地学部会报做宣传，是个相当疼爱妹妹的人。 从星咲高中毕业后，因升学而离开父母，便把因搬家问题而困扰的房间借给了青。

鈴矢萌

美良的青梅竹马。天秤座出生。是面包店“铃矢烘焙坊”的招牌女孩，因为忙于帮忙家里，所以没有加入地学部。她很关心美良，为了防止她招来坏虫子（男人），会经常留意接近她的人，但她喜欢看到女孩子之间关系亲密的样子。她憧憬美良的姐姐美沙，享受与她的互动，在她面前会改变氛围。在帮忙店里时，常客们会用“萌萌”这个昵称称呼她，但她本人不喜欢，所以让美良给她起了“铃”这个绰号。 虽然没有参加社团活动，但作为家业面包店的外送员，她会送慰问品，也会参加校外活动和游玩，因此与地学部的成员关系亲密。她以兴趣为名收集女孩子们的详细个人信息，在这个过程中对地学也变得熟悉，其调查能力也得到了新闻部的认可。 剧中第一年留长发，从剧中第二年开始改变发型，进行形象转变。

遠藤幸

地学部顾问。为部员们策划烧烤和合宿等活动。本性认真，但刚成为教师时似乎烦恼很多，相当暴躁。过去曾参加过面向高中生的新天体发现项目。 祖父是农民，是个喜欢宇宙到把JA帽子手写改成JAXA的人。地学部合宿到访时，他热情地迎接了他们。

七海悠

在原作中，从剧中第二年开始作为地学部的新成员登场。一年级生（剧中第二年）。性格认真，因为入部3年前（2015年）的水灾中伯母家受灾，她帮忙恢复，由此立下了用气象学帮助人们的目标。昵称是娜娜。 原作中提到她在剧中第一年的星咲高中文化祭上来参观过地学部的展示，电视动画版中从第6话开始登场，此外从第1话开始就与千景一起出现在片尾影像中。

桜井千景

在剧中第二年作为地学部的新入部员登场。一年级生（剧中第二年）。美景的妹妹。对神秘现象很了解，对能量石和占卜感兴趣。特技是使用水晶进行土占（geomancy）。昵称是千佳。 在电视动画版中从第6话登场，描绘了在剧中第一年的星咲高中文化祭上守护姐姐的身影，此外从第1话开始与悠一起出现在片尾影像中。

伊部小百合

登场于原作第2卷第17话。新闻部二年级生（剧中第一年）。天蝎座。说话像男性。强迫周围人用爱称“伊芙”称呼她，被叫本名会生气。出生于富裕家庭，但厌倦了缺乏刺激的生活，因此加入新闻部。以人脉广而自豪，积极撰写校内八卦文章，但其中八成被顾问老师以指导为由否决。 与舞同班（剧中第一年），在舞的主观中被单方面认定为好朋友，但起初对地学部有强烈的竞争意识。之后最终被舞的节奏带偏，被当作便利的协作者使用。

宇佐美綾乃

从原作第2卷第17话登场。新闻部1年级生（剧中第1年）。与葵同班（剧中第1年）。性格我行我素，句尾带有“～”的拖长语调。原本立志成为小说家，曾想加入文学部，但与部员合不来，于是加入了新闻部。

新屋硝子

登场于原作第2卷第18话、第19话（电视动画版第5话、第6话）。担任家庭科教师，在地学部讨论文化祭展出内容时，提供了寒天、食用色素和家庭科室的使用许可，并以此为契机，与幸一同注视着地学部地质班进行的钻探调查。剧中登场场面不多，沉默寡言，台词仅限于被称呼姓氏时随声附和，但在电视动画版中设定了全名。

木ノ幡夕子

自原作第2卷第21话（电视动画版第6话）登场。是美良、美沙的母亲。与丈夫一同在文化祭上参观地学部展览。此时与葵的母亲（诗织）相识并交换了联系方式。对于美良提出的让因搬家问题而困扰的葵寄住木之幡家的请求，以“想支持孩子的梦想”为由接受，并参与商讨。

木ノ幡旭

米拉的父亲

真中詩織

原作第1卷第2话登场（电视动画版第1话登场）。青的母亲。戴着眼镜，是一位非常沉稳的女性。电视动画版设定为科学插画师。 在文化祭访问星咲高中之前，对青的社团活动内容并不太了解。因丈夫（青的父亲）工作调动，打算带青一同前往，这令青感到烦恼，但最终同意让青寄宿在木幡家，从剧中第二年开始与青分居。

鈴矢芽

原作第2卷第16话登场（电视动画版第3话登场）。初中三年级学生（剧中第1年）。萌的妹妹。比姐姐身材更高，说话时句尾带“ッス”。称呼姐姐为“姐姐”，总是很关心她。 剧中第2年升入星咲高中。

鈴矢花

登场于原作第2卷第16话（电视动画版第3话）。是萌和芽的母亲。作为暑假临时打工，雇佣美良和小葵在铃矢面包店工作。 出场场景虽少，但剧中反复提到店里生意兴隆。

森野夏江

真理的祖母

遠藤昇

从原作第1卷第11话登场（电视动画版从第4话登场）。幸的祖父。务农，是个宇宙爱好者，甚至会把JA的帽子手写成JAXA，性格风趣。在地学部来合宿时热情地接待了他们。

遠藤高子

幸的祖母

晴野陽鞠

担任棒球部经理的女学生，是美景（樱）的同班同学。在观看美景（樱）的社团活动之前，她评价美景为“充满谜团的冷酷角色”。对地学部活动表示“虽然不太懂但很有趣”的理解，这成为改变美景（樱）认为同班同学不会理解的想法的契机。在文化祭上，她带着协助进行钻探调查的两名棒球部男部员，前来参观地学部的展示。

糸崎遥

登场于原作第2卷第22话（电视动画版第7话）。是参加儿童会主办的天体星空观测会的不爱说话的女孩，地学部被邀请担任讲师。她听从母亲的话参加，虽然觉得与图鉴上无异的星空很无聊，但被小葵的“数万光年外的星光映照的是过去的样子”这一解说所启发，产生了兴趣。 原作中她是一个姓名均未公开的角色，但在电视动画版中有了名字。原作者Quro表示，她的故事基于原作者小学时，让对星空不感兴趣的同学产生兴趣的真实经历。

冴木理緒

原作第2卷第25话（电视动画版第8话）登场。在舞（伊诺）参加的日本地球科学奥林匹克预选赛会场中坐在旁边的女高中生。前年度曾参加过本选。在预选中，让因觉得“周围都是对手”而紧张的舞（伊诺）意识到周围其实是众多地球科学爱好者同伴。 原作中只透露了姓氏，电视动画版则设定了全名。

友利飛鳥

从冲绳本岛参加“闪星挑战”的高中2年级生（剧中第2年），与美良同属光学班。充满活力，自称“常被人说是头脑简单”。美良给她起的昵称是“小飞鸟”。在学校属于天文部，但天文知识不如美良或史穗（小卷）丰富。是“闪星挑战”结束后不久将在石垣岛举行的天体活动中客串出演的女性偶像的狂热粉丝，为了争取见到她的机会而参加了活动。

蒔田史穂

从九州参加“闪星挑战”的高中三年级学生（剧中第二年），与美良同属光学班成员。兴趣是观察人类。自称“有时会被说是电波系”。美良给她起的绰号是“麦琪”。以成为心理咨询师为目标，为了结识各种各样的人、拓宽视野而参加“闪星挑战”。对大型天文望远镜的结构和天体观测方法有深入了解，但完全没有使用望远镜进行天体观测的经验。