ドラえもん (キャラクター)
球状の頭部と胴体、短い手足をもっている。実物のネコの体毛によくあるように、体と顔面・腹部でツートンに色分けされていて、体は青色で顔面と腹部は白色になっている。鼻としっぽの先は赤色である。はじめに造られたときは耳がついており、体には黄色いメッキで塗装されていた（原作では製造当初から青色）。だが工作用ネズミロボットに耳を齧られたのち、ひみつ道具「悲劇の素」を誤って飲み号泣した振動でメッキが剥げ、ガラガラ声になってしまった（初期設定ではネズミに耳を齧られた姿を鏡で見て青ざめたため、前述の三日三晩泣き続けたため、他にも耳が無くなった悲しみで砂浜を走ったため、などがある）。連載初期はやや胴が頭より大きく雪だるまのようなずんぐりした体型で、しっぽの先が青く、体は現在より淡い青色で光沢も見られた。また、手足は長い間肌色一色で、初期のグッズでは手足が肌色に塗られたおもちゃも存在した。全身には「極微反重力特殊コーティング」が施されており、ゴミや泥は軽くふき取るだけできれいになる。
ドラえもん (キャラクター)
当人は足の短いことを気にしているようで、長い足にあこがれる描写が何度かあった。。最初のころはもう少し長かったが、もっと伸ばそうとして足を伸ばす装置を使い、装置のバネが壊れて足がめりこみ逆に足が短くなってしまったという設定もある。なお足は短足だが、原作では特に正座や胡座をしている場面がある。
子供の情操教育に役立つよう人間同様の豊かな感情を表現する感情回路を組み込んでいるほか、電子頭脳「ウルトラスーパーデラックスコンピューター」を持つ。とは言ってもこれらの装置はあくまで思考を人に理解させるための物に過ぎず、ロボットでありながらドラえもんは魂や命、心（自我）を持っており（うらめしドロップや入れかえロープが使えたり、のび太たちもドラえもんが危ない状況になると「死んでしまう」と発言したりしている）、夢を見ることもできる。日々道具の手入れを施しているだけあって機械には強く、あまり複雑でない機械ならすぐに直したり、改造したりしている。特殊な言語能力として、ネコとは「ネコ語」（ネコの鳴き声）での会話が可能。ただし、ネコ以外の動物言語や日本語以外の言語は理解できず、「動物語ヘッドホン」や「ほんやくコンニャク」に頼ることになる。人間同様に眠気を覚えたり睡眠を摂る描写もあり、たびたび寝ている所を起こされて激しい怒りを見せることもあった（てんコミ5巻『ドラえもんだらけ』など）が、後期等の作品では何らかの理由で深夜まで起きていても、あるいは徹夜しても問題無く行動する姿も描かれている。またネズミへの恐怖心から精神に異常を来すような描写もあった（てんコミ7巻『ネズミとばくだん』など）。