ひねくれ者な上に性格が悪いが、根は真っ直ぐで努力家。何処へ行っても迷惑がられるが、実際に迷惑な行動も多い。魔法使いなので魔法を使う妖怪と相性が良いが、それらにはあまり好かれてはいない。蒐集癖があり物が捨てられないが、それらの一部は森近霖之助が引き取っている。幼少の頃に霖之助から受けた影響で、鉄くずなど金属を集めるようになっている。他にもどこからか集めてきたグリモワール（魔導書）やマジックアイテムを多く所持しているが、集めることに意義があると思っていて使っておらず、また整理が出来ない性格のため、家の中はアイテムで散らかり放題になっている。喋り方の特徴として、語尾に「〜だぜ」「〜か？」等をつける口調が多く、男性のような話し方をする。ただし、一人称は「わたし」か「私」。
年齢は明らかにされていないが「少女」とされている。髪型はウェーブのかかった金髪のロングヘアーであり、左の髪を結んでいる。デザインは作品によって変化しているが、「黒系の服」という服装は共通している。黒い服を着ているのは、汚れが目立たないから。全体的には白と黒のカラーリングになっているが、稗田阿求著「幻想郷縁起」にも黒い服装に黒い帽子と書かれているように作中では黒ばかり強調されており、『紅魔郷』ではパチュリー、『妖々夢』では幽々子、『萃夢想』では妖夢と萃香、『永夜抄』では妖夢から、それぞれ「黒いの」と呼ばれている（幽々子からは「黒い魔」とも）。黒色の先がとがった帽子（魔法使いの帽子）を着用している。帽子やスカートには様々な小物を入れて隠し持っている。
人間の魔法使い。『封魔録』4面で魅魔の手下として初登場した。『封魔録』4面の会話場面のみ「魔梨沙」と表記されている。これは、製作者のZUNが間違えた為である。『封魔録』では髪が赤いが、『夢時空』から金髪になった。『夢時空』からは自機キャラのひとりになり、以降は主人公のひとりという位置づけになる。一人称は「わたし」か「私」。『封魔録』のバッドエンドでは、靈夢を鍛えるべく神社に現れる。それ以降の作品のエンディングでも、魔理沙が博麗神社に遊びに来る場面がある。『怪綺談』のエンディングでは逆に、魔理沙の家に靈夢が訪れている。ZUN公認で正式にゲスト出演している『秋霜玉』では、「霊夢がいないとつまんなくて死んでしまう位」霊夢とは仲が良いが、一方で才能だけで強い霊夢を妬むこともあるとされている。『怪綺談』以前に登場する霧雨魔理沙は、『紅魔郷』以降の霧雨魔理沙と容姿や口調に変遷はあるが、基本的には同一人物であるとされている。魅魔を「魅魔様」と呼び、慕っているが、二人の関係の詳細は明かされていない。PC-98版ゲーム作品では『紅魔郷』以降のほとんどの作品と同様に、箒に乗って空を飛ぶ。『秋霜玉』では箒には乗らず、翼のようなもので飛んでいる。
デビュー当時の社長であり、育ての親である直江冨美子を芸能界の母と呼び、自称後藤久美子の弟と言っている。事務所には、かいしのぶ、仙川明（現在、望月麻衣→麻衣）等のキャンペンガールが在籍しており、全日本国民的美少女コンテストやキャンペンガール等のメソッドで育てられ、清潔感のある健康的な女性像を理想としている。好きな映画は『ゴジラvsビオランテ』。小学生の時から、ゴジラや戦闘機に没頭して、中学校卒業文集ではゴジラのポスターの模写を描いた。特撮、怪獣映画に必要な要素は、怪獣に対峙する自衛隊と、ピカイチなヒロインであると語っている。作品クオリティー確保、向上のため、企画会議からキャスティング、特撮への参加もしばしば行う。物などに「〜ちゃん」とつけるのが口癖。好きな色は桃色。深田恭子の大ファン。
エウフロニオスの後期の作品は帰属の特定が非常に難しい。これは他の絵付師がエウフロニオスの作品をそっくり真似たり、作風を真似ることが多くなったことが大きな要因である。アレッツォ近郊で18世紀に見つかった署名のない渦巻型クラテールがよく知られている。胴部分の主要な絵は明らかにエウフロニオスのものとわかる。中央にヘーラクレースとテラモーンがアマゾーンと戦っている場面が描かれている。テラモーンはスキタイ風の衣装を纏った傷ついたアマゾーンに致命的一撃を加えようとしている。ヘーラクレースは矢を向けているアマゾーン Teisipyle と戦っている。この後期の作品はエウフロニオスがさらに新たな表現形態を模索していたことを示す例である。印象的なダイナミックさを特徴とし、テラモーンの脚は非常にねじれた位置に描かれている。首の周りにはコモスが帯状に描かれているが、エウフロニオスの手によるものではないと見られ、おそらく弟子のスミクロスか誰かが描いたものではないかとされている。そのクラテールは他の多くの作品に影響を与えたと見られている。例えば、あるアンフォラ（ルーヴル美術館 G 107）はほとんど同じ場面を描いているが、その作風はエウフロニオスのものとは大きく異なる。このアンフォラに描かれたヘーラクレースには「彼はスミクロスに属するようだ」という意味の奇妙な文が添えられている。このため、この絵は2人の絵付師の合作と見られている。別のアンフォラ (Leningrad 610) も同じ場面を描いているが、こちらではヘーラクレースが射手として描かれている。この作品は描かれている場面だけでなく作風もエウフロニオスのものに近く、Beazley は躊躇しながらこれをエウフロニオスに帰属させた。問題は、スミクロスの技量や作風が師匠に極めて近くなったため、作品を区別することが困難になったことである。エウフロニオスの絵付師としての作品群 (Louvre G 33, Louvre G 43) は強い単純化が特徴である。構図は初期のものより大雑把だが、これは紀元前500年以降エウフロニオスが陶工としての仕事に集中するようになったためではないかとされている。