Nagisa es un chico de estatura media, pelo grisáceo y complexión delgada. Tiene los ojos rojos y unos rasgos faciales suaves. Durante el anime solo lo vemos con dos tipos de vestimenta; el uniforme escolar que también lleva el protagonista, que consta de una camisa blanca, unos pantalones negros con un cinturón del mismo color, y unos zapatos blancos. Cuando está ejerciendo su función de piloto lleva un traje de piloto, que consta de un mono que se ajusta al cuerpo de aquel que lo lleva, siendo el suyo de colores morados fuertes, con detalles rojos, verdes y plateados alrededor del cuello, en las muñecas y en el pecho.  

Es un chico muy inteligente, y es perfectamente consciente de su condición de ángel, y por tanto de su función final, provocar el tercer impacto en la Tierra. Durante el tiempo que pasa en NERV, podemos ver como es un chico con una actitud positiva, es muy amable, sobretodo con Shinji, y le gusta mucho tocar el piano, actividad que comparte con el protagonista. Es una persona fiel y que cuando ha desarrollado algo más que una amistad con Shinji, decide sacrificarse por su amigo.