Rei Ayanami ir introverta meitene, kas izvēlēta par milzu meha, vārdā Evangelion 00. vienība, piloti, ko izmanto cīņai pret lieliem monstriem, kurus sauc par 'Eņģeļiem'. Rei ir mīklaina personība, kuras neparastā uzvedība, kā arī viņas 'neparastā' izskats pārsteidz vienaudžus. Lai gan pēc dažiem gadiem viņa ir diezgan pieņēmusies svarā. Rei ir mazrunīga meitene, kas pēc iespējas ierobežo attiecības un mehāniski izpilda jebkuru viņai doto pavēli, pat ja tā ir īpaši nežēlīga. Viņa ir introverta, sociāli atsvešināta un lakoniska. Šķiet, ka Rei ir sociāli noslēgta, bez emocijām un reti mijiedarbojas ar kādu, izņemot Gendo Ikari, NERV augstāko komandieri, kuram viņa sākotnēji izrāda lojalitāti, bet ar kuru viņai kopumā ir distancētas attiecības. Rei arī parāda interesi par psiholoģiju un ģenētiku. Viņa prot arī lasīt vāciski. Viņa pieiet problēmām sistemātiski un runā kā robots vai vienkārši pamāj ar galvu. Viņas sejas izteiksmes ir smalkas, un viņa reti runā vairāk par nepieciešamo.