居住在學園都市的初中生少女。能力名:超電磁炮,且作品中多被以「炮姐」稱呼。
臉型秀麗,留著一頭及肩的茶色短髮。因為常盤臺中學禁止化妝,但會偷偷擦上唇膏(這種流行在學校裡被稱為「淑女之禮」)。服裝以常盤臺的制服為主(因為校規,規定出校外也要穿著制服),裙子下方穿著白色安全褲(在動畫中為白色短褲),頭戴有花朵的髮夾。腳穿泡泡襪。
正義感強、性格好勝,同時也有著溫柔的一面,黑子則說她「太善良」。性格上算是已知的水平超能力者中最健全的一位(其他的水平超能力者大多有些人格缺陷)。
御坂美琴沒有殺死過敵人,即管會把敵人打到無底深淵、把路人電成焦炭。無論怎樣,最終他們也是不會因御坂美琴而死的。
另一方面,御坂美琴常踢公園的自動販賣機來喝免費飲料(理由是開學日當天那臺自動販賣機吞了她一萬日元)、站在便利商店內看霸王漫畫等不良習慣。此外,她同時也有一般少女的興趣,不過品味十分孩子氣,特別喜歡名為「呱太」的青蛙卡通角色,對於它的吊飾以及其他周邊非常執著,但往往不會承認。
幼年時起便住在學園都市,於貴族學校私立常盤臺中學就讀。那時通口製藥·第七藥研究中心以治療肌肉萎縮症的研究為由(不知是否為謊言),讓美琴提供DNA圖譜給他們,造成之後的複製人「妹妹們」的誕生、以及「絕對能力進化計劃」的展開。
一開始時是低能力者水平,經過無數努力才達到超能力者水平的第3名。由於學校有教授大學等級的課程,因此知識上比較優秀,甚至可以指導高中生的上條。
除日文外,也懂得英語、法語、俄語等多種語言,亦很擅長拉小提琴,刺繡技巧很好。
由於生活在充滿科學常識的學園都市,不太相信非科學的事物與現象。番外小說《超電磁炮SS》裡有幾度與攜帶靈裝的魔法師交戰,對於上條當麻的能力現象嘗試過以「原石」(天生的能力者)的概念去解析,對於魔法的概念姑且理解為另一種形態的能力法則,但還是未能完全理解。蕾莎對其思考迴路以「硬固的科學腦(ガッチガチの科學脳)」來揶揄。
原作《魔法禁書目錄》本傳當中,御坂美琴朋友很少:除了學妹兼室友白井黑子以外,在常盤臺中學幾乎沒有其它朋友,和初春飾利也只是點頭之交,和佐天淚子幾乎沒有交集。小說當中也多次暗示,美琴個性其實相當孤僻:
御坂美琴平常的消遣是一個人去看漫畫或玩街機,動畫系列《某科學的超電磁炮》中才出現大量她和白井黑子、初春飾利、佐天淚子逛街或下午茶的情節。
如果白井黑子不在,御坂美琴常常是一個人吃早餐,也會迴避人潮眾多的時候到宿舍餐廳。土御門舞夏曾經抱怨,美琴專門來拖延她收工的時間。
在常盤臺中學幾乎沒有出現御坂美琴跟同班同學交談、互動的描寫。常盤臺最大派閥的首領、第五名超能力者食蜂操祈雖然是從派閥的觀點認為美琴在學校沒有小團體,但也間接證實她在學校沒有親近到會被認為是小團體的朋友。
御坂美琴原本的室友是其他人,當時美琴被還不認識的新生白井黑子用某種合法的方法遷出房間(黑子的說法)。但美琴並沒有對此打抱不平或討厭後來的黑子,可見她與原本室友關係平淡。
不過在外傳《某科學的超電磁炮》的漫畫與動畫當中,御坂美琴個性較為社會化,與白井黑子、初春飾利、佐天淚子成為好友,也與固法美偉、婚後光子和學妹灣內絹保、泡浮萬彬、春上衿衣等人經常互動,這種形象也反過來影響原作《魔法禁書目錄》小說,特別是御坂美琴和白井黑子、初春飾利、佐天淚子四人組的設定被確立:
在2007年1月出版的本傳《魔法禁書目錄》第12卷當中,御坂美琴曾經問初春飾利:「你是……初春飾利,對吧?」,時間點是在9月30日。
但是在2007年7月出版的短篇《魔法禁書目錄SS》當中,御坂美琴在9月3日-6日,曾經與白井黑子、初春飾利、佐天淚子一起來到「學藝都市」旅行。
整體來說,御坂美琴被學妹兼室友的白井黑子所愛慕,經常對黑子過激的行為施以電擊制裁。