登場人物
第一季和漫畫
鋼鐵天使原作的主人公，神人的弟弟，著名陰陽師家族出身的少年，但沒法力，個性膽小但純樸，偶然吻醒了胡桃便和她展開了歷險的故事。
久留美（くるみ，配音：榎本溫子）
本作的女主角，官方譯作“胡桃”或“官留美”。被天使進入控制的機器人，是沙希和卡玲加的“姐姐”，外觀像成年的美少女，高度和胸圍都嬌人的，並平時穿著女僕服和長筒襪。
原為綾小路博士製造，但由仲人偶然親吻而啟動，對於吻醒自己的仲人絕對忠誠，並渴望仲人疼愛自己，充滿熱情和天真活潑的感覺，有“desi”尾音的口癖。
由於使用封印了天使的核心，戰鬥力十分強大，從後傳的京四郎與永遠的空推定，裡面的天使便是熾天使米迦勒。
沙希（サキ，配音：田中理恵）
原為綾小路博士製造的機器人，被敵人強行啟動利用來追殺久留美，但後來失去動力後被久留美吻醒的，是久留美的“妹妹”，性格嫻熟溫柔，同久留美一樣對吻醒自己的久留美十分忠誠，有少許百合和妄想。
卡玲加（カリンカ，配音：倉田雅世）
原為綾小路博士設計的機器人，被威路斯基博士製造用來追殺久留美的，是沙希的“妹妹”，十分活潑好勝，在無法打過久留美後總想得知久留美強大的原因，隨著不斷了解久留美與仲人的關係後，明白到強大的原因而與久留美站在同一陣線上。
天城禮子（あまぎ れいこ，配音：折笠愛）
帝國陸軍的研究員， 通稱“天城博士”，起初以為綾小路博士不合作而與久留美等人敵對，後來綾小路博士被抓並了解到部分事情的原因後受將軍之命幫助綾小路博士和久留美解決事件。喜歡綾小路博士。
綾小路鉄男（あやのこうじ てつお，配音：鈴置洋孝）
久留美，沙希和撫子的製造者，卡玲加的設計者，通稱“綾小路博士”，和威路斯基等人都是來自未來的科學家，回到大正年代是為了尋找利用術式戰勝導致未來毀滅的方法，但由於他想利用被認為更危險但更強大的惡魔來實現，而與其他科學家有分歧獨自離開研究，他最終得出因為愛（仲人和久留美的之間的關係）也能令惡魔變為可用的天使力量，最終與其他科學家和解。
神維神人（かぐら かみひと，配音：松本保典）
仲人的哥哥，同為陰陽師，不過的確有使用法術的能力，十分關係自己的弟弟。是應綾小路博士幫助封印惡魔進久留美核心的。
撫子（なでしこ，配音：井上喜久子）
綾小路博士來到大正年代後第一個製造的機器人，表面是巫女，負責保護綾小路博士最初的實驗室。
將軍（配音：大木民夫）
帝國陸軍將軍，暗中十分好色，總想得到卡玲加的資料，但也對國家的安全十分注意，而派密探暗中保護行動中的久留美等人。
吉祥寺栄子（きちじょうじ えいこ，配音：川上倫子）
將軍的密探，和小金井負責跟蹤和保護久留美等人，對天成博士有感。
小金井佳乃（こがねい，配音：根谷美智子）
將軍的密探，和吉祥寺負責跟蹤和保護久留美等人，對仲人有感，而且有看BL冊子，飛撲克能力不錯。
威路斯基博士（ワルスキー博士，配音：西村知道）
來自未來的科學家首領，同樣探求利用術式對抗未來毀滅的方法，不過與綾小路博士有分歧，最終得以和解。
布蘭度博士（ブランドー博士，配音：森川智之）
來自未來的科學家，幫助威路斯基博士完成任務，包括幫帝國陸軍強行啟動沙希來對付久留美。
彌海爾（ミハエル，配音：冬馬由美）
和久留美一樣使用改造核心的由科學家製造的機器人，起初是男性，經強吻仲人後變成女性，用於摧毀久留美，但不成功。
加賀（かが，配音：手冢ちはる）
科學家手下的機器人
アカデミー配下の鋼鉄天使。カオリとツナミの三人中でリーダー格。
薰（カオリ，配音：岡村明美）
科學家手下的機器人
津波（ツナミ，配音：柚木涼香）
科學家手下的機器人
第二季
神維那己（かぐら なこ，配音：桑島法子）
本作的女主角，神維家的後代，戴眼鏡， 性格單純和善，但有點迷糊。會獨奏大提琴，桃木學校初三生，和潤加青梅竹馬，有“哎呀呀（ヘソニ， ヘソニ）”的口頭禪，是其啟動了久留美。
久留美2代（くるみ2式，配音：榎本溫子）
和第一季設定相同，同樣對身為主人的那己十分親近，叫那己為“主人”。
卡汪（キャンワン，配音：愛河里花子）
仿真機器犬，黃毛，久留美2代的專用裝備，能提供海空裝備支援。
皇潤加（すめらぎ うるか，配音：園崎未惠）
那己的青梅竹馬，比那己大一年，住在那己的神維神社旁邊的千金小姐。對那己十分友好，對其有百合傾向，雖然對方不知道。自從久留美出現，對其親近那己的行為十分嫉妒，在沙希也被啟動後和久留美相會後，更加切中痛處，有了“真是噩夢”的口頭禪。是其啟動了沙希。
沙希2代（サキ2式，配音：田中理惠）
和第一季設定相同，起初受潤加指示攻擊久留美，但很快相認了，單戀久留美和潤加，同有百合和妄想傾向。
卡琳加2代（カリンカ2式，配音：倉田雅世）
和第一季設定相同，由術士團體眾人啟動並受命回收兩位姐姐，但和覺醒的久留美對戰戰敗後，跟隨住潤加希望獲得更強。
神維岬（かぐら みさき，配音：三石琴乃）
那己的母親，其父親是術士組織的首領，喜歡可愛的東西。暗中監視鋼鐵天使們的成長情況，並說服父親不要強行促進鋼鐵天使。
皇天海（皇天海，配音：石冢運升）
潤加的父親，相當愛惜自己的女兒，擁有非常強的權力，擁有自己的軍事力量和要求總理為其辦事。
綾小路鉄男（あやのこうじ てつお，配音：鈴置洋孝）
和第一季為同一人，找那己找到久留美之後留下聲音，交代神維的後人那己照顧好久留美。
OVA
久留美（くるみ，配音：榎本溫子）
未來時代的女性人類，和沙希等人為室友，比較羞澀，十分喜歡神維並早知神維的病，由於對神維的強烈思念和愛，召喚出天使，並根據結局推測，令神維的病出現了奇蹟。
沙希（サキ，配音：田中理惠）
未來時代的女性人類，性格基本和前作相仿，溫柔，愛讀書，十分支持久留美的愛情，不過和前作不同，沒有對久留美的百合傾向。
卡琳加（カリンカ，配音：倉田雅世）
未來時代的女性人類，性格基本和前作相仿，活潑好動，也支持久留美的愛情，對自己的貧乳相當介意。
耶雪麗亞（エクセリア ，配音：南央美）
未來時代的女性人類， 冷靜理性，精通電腦，在查閱神維的資料時得知和自己一樣患有“身體能力衰退綜合症”——一種由於在受到破壞的未來環境下繼續強行生存而令身體不自主地逐漸死亡的病，起初隱瞞並不看好久留美的戀情，但隨著久留美能召喚天使的肯定和得知久留美早知這個事實後，想到自己也是因為希望能和久留美她們朋友般在一起而堅持繼續活下來，所以也沒對久留美的戀情有負面看法。
神維道人（かぐら みちひと）
久留美喜歡的對象，沒有出現正面象，患有“身體能力衰退綜合症”，即使這樣，也和久留美相互深愛對方。
第一季
1999年10月5日至2000年4月4日經WOWOW電視台的‘アニメコンプレックス’節目播放，之後2000年7月19日至10月4日出售DVD版並包含只在DVD的另外4集，內容只包括漫畫的大正年代篇。
製作人員
原作：介錯（角川書店刊“月刊少年エースネクスト”連載）
企畫・プロデュース：久米憲司
監督：高橋ナオヒト
系列構成：荒川稔久
人物設定，總動畫導演：千羽由利子
機械設定：伊藤岳史
美術導演：高橋久嘉
色彩設計：大關たつ枝
CG導演：水谷貴哉
編集：山森重之
音響導演：渡辺淳
音樂：佐橋俊彥
音樂導演：澀谷知子
動畫監製：神田修吉
動畫製作：OLM TEAM WASAKI
製作：波麗佳音
主題曲
片頭曲
“KissからはじまるMiracle”
片尾曲
“永遠の鋼鉄天使”
作詞：荒川稔久
作曲・編曲：佐橋俊彥
演唱：STEEL ANGELS（榎本溫子、田中理恵、倉田雅世）
各話標題
| 話數 | 標題 | 編劇 | 分鏡 | 演出 | 作畫導演 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | くるみ大地に立つですぅ! | 荒川稔久 | 仙北實 | 高橋ナオヒト | 千羽由利子 |
| 2 | ご主人様は一人ですぅ! | 村田和也 | 沢田正人 | ||
| 3 | 新たなる天使・サキ! | まついひとゆき | 藤澤俊幸 | ||
| 4 | 嫌いにならないでです! | 仙北實 | 須藤典彥 | 宮田忠明 | |
| 5 | 妹ができたですぅ! | 松岡秀明 | |||
| 6 | 愛姊妹 | 村田和也 | 沢田正人 | ||
| 7 | そこはダメですぅ! | 藤澤俊幸 | |||
| 8 | 天城禮子二十三歲? | 井硲清高 | 須藤典彥 | 赤尾良太郎 | |
| 9 | ふたりで花火ですぅ! | 仙北實 | 佐藤陵 | ||
| 10 | 迎えに來たんだ | 井硲清高 | 村田和也 | 平冢知哉 | |
| 11 | そうだ! 八つ橋を… | 村田和也 | 松岡秀明 | ||
| 12 | カリンカだよ! | 須藤典彥 | 藤澤俊幸 | ||
| 13 | また妹ができたですぅ! | 仙北實 | 深沢幸司 | 沢田正人 | |
| 14 | 諦めないもん! | 村田和也 | 佐藤陵 | ||
| 15 | わかったよお姊ちゃん | 深沢幸司 | 平冢知哉 | ||
| 16 | 仲人最大の危機!? | 須藤典彥 | 松岡秀明 | ||
| 17 | 出雲に著いたですぅ! | 村田和也 | 沢田正人 | ||
| 18 | そんなのうそだ！ | 深沢幸司 | 佐藤陵 | ||
| 19 | 突入! アカデミー基地 | 須藤典彥 | 藤澤俊幸 | ||
| 20 | 究極の超鋼鉄天使 | 村田和也 | 平冢知哉 | ||
| 21 | 天使が消えた日 | 仙北實 | 深沢幸司 | 沢田正人 | |
| 22 | カオスエンゼル | 村田和也 | 佐藤陵 | ||
| 23 | 罪と罰 | 深沢幸司 | 藤澤俊幸 | ||
| 24 | Kissから始まるMiracle | 高橋ナオヒト | 千羽由利子 | ||
| DVD版特典 | |||||
| 25 | サキちゃん、スタアになる | 荒川稔久 | 村田和也 | 藤澤俊幸 | |
| 26 | カリンカ・新たなる戀！ | 深沢幸司 | 沢田正人 | ||
| 27 | くるみ・オトナになったです… | 村田和也 | 佐藤陵 | ||
| 28 | 永遠の鋼鉄天使 | 深沢幸司 | 千羽由利子 | ||
第二季
2001年4月12日至6月28日通過獨立UHF放送局播放。
製作人員
企畫・プロデュース：久米憲司
導演：高橋ナオヒト
共同導演：深沢幸司
系列構成：黒田洋介
人物設定，
機械設定 ：赤松武
色彩設計：大關たつ枝
美術導演：加藤賢司
撮影導演：水谷貴哉
編集：山森重之
音響導演：渡辺淳
音樂：佐橋俊彥
動畫監製：神田修吉
動畫製作：OLM TEAM WASAKI
主題曲
片頭曲
“KissからはじまるMiracle（2式）”
作詞：荒川稔久
作曲：佐橋俊彥
編曲：酒井良
片尾曲
“澄んだ青空の向こうに”
作詞：荒川稔久
作曲，
各話標題
話數 | 標題 | 編劇 | 分鏡 | 演出 | 作畫導演 |
|---|---|---|---|---|---|
1 | はにはにきゅいーんです! | 黒田洋介 | 高橋ナオヒト | 鈴木敏明 | 池田裕治 |
2 | ご主人様は女の子です | 深沢幸司 | 藤澤俊幸 | ||
3 | 初めての…です♡ | 辻初樹 | 秦義人 | 平冢知哉 | |
4 | 新たなる鋼鉄天使・サキ2式 | 井硲清高 | 佐藤陵 | ||
5 | ご主人様と姊さんと | 辻初樹 | 鈴木敏明 | 池田裕治 | |
6 | くるみ、おサカナになるです | 朝居留美 | 藤澤俊幸 | ||
7 | 覚醒、カリンカ2式 | 井硲清高 | 佐藤陵 | ||
8 | 初めまして、お姊ちゃんズ | 辻初樹 | 深沢幸司 | 沢田正人 | |
9 | 雨のち晴れのち虹です | 朝居留美 | 鈴木敏明 | 藤澤俊幸 | |
10 | アルバイト大作戦です! | 辻初樹 | 秦義人 | 平冢知哉 | |
11 | ご主人様がいなくなるです | 井硲清高 | 佐藤陵 | ||
12 | 澄んだ青空の向こうに | 朝居留美 | 深沢幸司 | 池田裕治 | |
分集劇情
第1話 驚奇的親吻
那己是個即將升3年級的國中生,有一天她跟好朋友潤加一起到廟裡的倉庫里拿東西,突然出現一個怪女孩親了那己而且還一直叫她"主人"…?
第2話 主人是女孩
胡桃一出現就親吻了那己,不但把那己嚇昏了,也讓潤加打擊很大,潤加的父親不惜代價要找出潤加不開心的問題,另一方面在那己媽媽的安排下,胡桃也要進入那己的中學就讀…
第3話 初次見面
胡桃好心好意帶著胡桃飛往學校,沒想到一時太興奮反而迷了路遲到了,不過真正的災難是潤加的爸爸出動了機器人來攻擊胡桃,沒想到傷到了那己,十分生氣的胡桃一下子就擊敗了機器人…
第4話 新的鋼鐵天使莎奇2式
潤加的爸爸在一氣之下砸碎了佛像,沒想到又跑出一個鋼鐵天使,原來她就是莎奇2式,不過因為皇家不知道該如何啟動她,於是派出潤加到那己家偷鋼鐵天使秘傳書…
第5話 主人與姐姐
潤加不小心親到了莎奇,終於讓莎奇覺醒了並且認定潤加是主人,潤加給她的第一個任務當然就是打敗她最痛恨的胡桃,沒想到卻反而讓她們姐妹重逢了…
第6話 胡桃變成了魚
潤加邀請那己跟媽媽一起到南方島嶼度假,沒想到胡桃跟莎奇也去當電燈泡,潤加只好想辦法要胡桃去采檸檬珍珠然後喪身海底,沒想到又是弄巧成拙成全了她們...
第7話 覺醒,卡林加2式
那己在胡桃的影向下,鼓起了勇氣要參加這次的大提琴大賽,也因此必須留在學校接受木月老師的特訓,可是潤加卻想歪了跟胡桃一起到學校救那己,另一方面還有一個鋼鐵天使就要覺醒了…
第8話 初次見面,姐姐們
鋼鐵天使卡林加2式在術士們的法力下覺醒了,可是沒想到她一覺醒就來找胡桃跟莎奇姐姐,而且還發動攻擊要把她們帶回宗家,胡桃當然不肯離開心愛的主人那己身邊…
第9話 雨後天晴的彩虹
由於卡林加是在術者法力下覺醒,力量遠遠勝過胡桃跟莎奇,幸好在胡桃快被卡林加打敗時那己的心意傳達給胡桃,讓胡桃的天使心增強力量打倒卡林加,不過沒想到卡林加也轉進她們班…
第10話 打工大作戰
卡林加不但轉入那己跟胡桃的班上,同時搬進了那己的家,她一搬進來就一直跟胡桃打打鬧鬧,沒想到不小心摔壞了那己的大提琴,她們兩個只好打工賺錢再買一把大提琴送給那己...
第11話 主人要離開了
大家原本都很為那己加油,希望她能在大賽得獎沒想到得獎的話那己就要到維也納留學,潤加當然不願意讓那己離開,卡林加也是,只有胡桃決定守護主人的夢想…
第12話 清澄的藍天另一方
胡桃決定成全那己的夢想,出面阻止潤加的行動在潤加與卡林加的夾擊下,胡桃根本敵不過她們不過最後大家都了解愛一個人就是完成她的夢想只是沒想到那己自己根本不想出國…
OVA
2001年4月18日至同年6月20日與2式同期以DVD版發售。
製作人員
與第二季製作人員相同
主題曲
“はじまりの奇蹟”
作詞：荒川稔久
作曲，編曲：寺嶋民哉歌
演唱：Angels（榎本溫子、田中理恵、倉田雅世、南央美）
各話標題
| 話數 | 標題 | 編劇 | 分鏡 | 演出 | 作畫導演 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | エンゼル・フォース | 黒田洋介 | 高橋ナオヒト | 木村真一郎 | 千羽由利子 |
| 2 | エンゼル・スマイル | 沢田正人 | |||
| 3 | エンゼル・ハート | 斉藤英子 | |||
電視劇
2002年4月2日至6月18日和10月8日至12月24日通過獨立UHF放送局‘アニメコンプレックスNIGHT’分開播放，故事由戰鬥跟動作轉移向日常生活，女主角不再是真正的一神教的天使，而是被稱為白衣天使的真正人工智慧護士機器人。
製作人員
企畫：ピーシーライツ
導演：保母浩章
系列構成：荒川稔久
編劇：荒川稔久 他
演出：佐藤徹也、藤原祐輔
音樂：佐橋俊彥
執行監製 ：久米憲司、大柳英樹
監製：山下泰英、佐竹正徳、本木茂、池田正義
製作：オフィスクレッシェンド
主題曲
片頭曲
“笑顏をください”
作詞：夏野芹子
作曲：真理
編曲：棚橋信仁
演唱：ピュア天使（松居彩、橘綾乃、寺門仁美）
片尾曲
“KissからはじまるMiracle（pure）”
作詞：荒川稔久
作曲：佐橋俊彥
編曲：棚橋信仁
演唱：ピュア天使（松居彩、橘綾乃、寺門仁美）
“カーテン”
作詞：夏野芹子
作曲：ハルユキ
編曲：棚橋信仁
演唱：ピュア天使（松居彩、橘綾乃、寺門仁美）
各話標題
| 第1期 | 第2期 | ||
|---|---|---|---|
| 話數 | 標題 | 話數 | 標題 |
| 1 | 看護ロイドのくるみです | 13 | ご主人様の再出発です |
| 2 | ふたりでおとまりです | 14 | ふにゃっとしないで立ってです! |
| 3 | 初めての夜はすごかったです | 15 | ご主人様育成計畫です |
| 4 | くるみのくるくる七変化です | 16 | メガネっ子はすっぽーんです |
| 5 | くるみがまんできないかもです | 17 | くるみ誘拐されちゃったです |
| 6 | にっくき妹登場です | 18 | 危険な転送裝置です |
| 7 | カリンカちゃんには負けないです | 19 | 二人っきりは危険です |
| 8 | 妄想少女サキちゃんです | 20 | くるみおかされたかもです |
| 9 | 風邪には看護ロイドです | 21 | いくとこまでいっちゃうです |
| 10 | ご主人様が二人!? です | 22 | くるみ死ぬほどがんばるです |
| 11 | ご主人様の大爆発です! | 23 | ご主人様の誕生日です |
| 12 | そして誰もいなくなったです | 24 | 笑顏ください（最終話） |
