Ryouko é apresentada como uma garota com um distúrbio neurológico que faz com que ela perca as memórias de curto e longo prazo. Por isso, anota tudo em um caderno chamado “Ryouko Otonashi Memory Notebook”. Embora tenha perdido a habilidade de formar novas lembranças, ainda consegue recordar e aprender tarefas de memória processual, como escrever e ler. Ryōko costuma ser despreocupada, com uma alegria natural. Ela pensa de maneira excêntrica, algo que não se relaciona diretamente à sua desordem. Dizem que ela tem uma risada estranha. Devido ao esquecimento, tem dificuldade em se concentrar e pode parecer um pouco burra aos olhos dos outros. Às vezes parece desinteressada e não responde corretamente às situações. Por causa da perda de memória, sente‑se “unida com o mundo” – muitas vezes não se importa com algo que não lhe diz respeito ou com Yasuke, acreditando que as coisas não têm relação com ela. Ela também não se preocupa com sua condição, pois não tem nada para comparar devido à perda de memória e vê seu esquecimento como parte de quem é, em vez de uma desvantagem. Uma cura súbita seria uma grande preocupação para ela, porque significaria a separação de Yasuke.