一人称は「オラ」、二人称は「おめえ」であり、原作では一人称・二人称以外はほぼ標準語。アニメでは東北弁に似た訛りで喋る[注 2][注 3]。当初は超サイヤ人に変身すると性格が荒く好戦的となり、一人称も「オレ」、二人称も「きさま」になるなど言葉遣いにも変化があったが、精神と時の部屋での修行により超サイヤ人になった状態でも平常心でいられるようになってからは変身しても変わらず「オラ」のままである。アニメでは超サイヤ人3になった時はごくまれに「オレ」の場合[注 4]もあった。

二人称はほとんど「おめえ」だが、「あんた」や敵側に対しては「きさま」「てめえ」なども使うこともある。育ての親に限らず老年男性のことは「じいちゃん」「じっちゃん」と呼び[注 5]、中年男性のことは「おっちゃん」と呼ぶ[注 6]。『超』ではウイスやヴァドスのことは「?さん」付けで呼んでいる。界王神（シン）やビルスやシャンパ、ならびに大神官や全王[注 7]といった神々には「?様」付けで呼ぶ。

身長145cm、体重40kg（15歳時[3]）→175cm、62kg（成人時[4]）。誕生年は地球歴エイジ737[5]。趣味は強い相手を見つけて闘うこと。食べ物の好き嫌いはなし[注 8]。好きな乗り物は筋斗雲[4]。弱点はだまされやすいこと[3]。

キャラクターの原型は鳥山明が『ドラゴンボール』連載前に描いた読み切り漫画『騎竜少年』の主人公「唐童」[6]。髪型の由来について鳥山は「作った時は意識していなかったけど、『鉄腕アトム』の影響かな」と語っている[7]。
人物像

元気で明るく、朗らかな性格である。大抵のことを「ま、いいか」の一言で済ますなど、あまり物事を深くは考えない能天気で軽い性格。この「ま、いいか」は担当声優の野沢いわく「悟空を象徴する台詞」[8]。心が清らかでないと乗れない筋斗雲に乗ることが可能など、非常に無邪気な性質を持つ。亀仙人いわく、度が過ぎるほど素直で真面目。父親になりたての頃は息子の悟飯に対してやや甘く、親として未熟な部分が目立ったが、時が経つにつれ威厳を身に付け、父親、師匠としての振る舞いも見せるようになっていった。しかし、どんな悪人相手でも、命乞いをされるとトドメがさせないという良く言えば優しい、悪く言えば非情になれない甘い気質であり、ピッコロからもそれが一番の弱点だと忠告された。そのため実兄ラディッツとの戦いで彼の命乞いに騙されて尻尾を離して窮地に陥ったこともあり、ベジータが悟飯とクリリンのナメック星でのドラゴンボール探しの脅威となり[注 9]、少し気を分けたフリーザにも恩を仇で返されている[注 10]。また本人いわく「口が堅いほう」だが、ブルマに「丈夫な赤ん坊生めよ」と発言したり、トランクスの名前を口に出したこともある。自身の武術の腕前には自信があるが、『ドラゴンボールZ 復活の「F」』やそのテレビシリーズ版の『ドラゴンボール超』では「強すぎる故に自信過剰」だとウイスから注意されている。一方で自分より強い者が相手の場合はむやみに戦おうとはせず修行をしたり、仲間がピンチの場合でも助けに行けない悔しさを噛みしめながら耐えるなど冷静な部分も持つ[注 11]。また、悟空に銃を乱射してきたランチに蹴りを入れ気絶させるなど、相手から攻撃してきたとはいえ、女性でも容赦しない部分もある。

いかなる強敵を相手にしても決して戦意喪失することなく戦う不屈の精神の持ち主であり、ブルマからは「確かに強いこともあるんだけど…どんなにとんでもないことが起きても必ずなんとかしてくれそうな…そんな不思議な気持ちにさせてくれる人」と評価されている。

亀仙流の達人、孫悟飯に拾われ育てられたことから、武道を通しての礼節（ドラゴンボール（四星球）を位牌代わりに拝んだり、試合前の礼など）はわきまえていたが、人里離れた山で生活していたため社会的常識が欠けていた。