Samantha (Sam), rousse aux yeux verts – la même couleur que sa combinaison - est la plus intelligente des trois espionnes, dotée d’un grand sens du raisonnement et d’un esprit logique. Etant la plus dangereuse, elle est souvent la première victime des manipulations mentales des criminels.
Clover, blonde aux yeux bleus, est l'archétype de l'adolescente américaine qui ne vit que pour les fringues et les garçons. Elle sait cependant faire preuve de sérieux lorsqu'elle se trouve en mission. Sa combinaison est rouge.
Alexandra (Alex), brune aux yeux marrons, est la plus jeune des trois filles. Sportive, cool et drôle, elle est d'un naturel gaffeur et se montre souvent très maladroite. Elle est d’une grande naïveté. Sa combinaison est de couleur jaune.
Gerald dit Jerry, est le fondateur et président du WOOHP et, de ce fait, le supérieur hiérarchique des espionnes. D'origine britannique, il joue souvent de son flegme so british. Les filles en rigolent et se moquent souvent de lui. Malgré le fait qu’il soit à la tête d’une importante organisation, il est parfois harcelé par sa mère qui le considère encore comme un petit garçon.
Mandy est un personnage secondaire. Brune aux cheveux longs et aux yeux mauves, elle est la rivale des filles et plus particulièrement de Clover, avec qui elle est en concurrence directe. Son but ultime est d’être meilleure que les espionnes. Il lui est néanmoins arrivé d’être accidentellement en mission avec ces dernières. Sa combinaison est de couleur mauve et violette.