Di indole estremamente buona e gentile, Orihime è una ragazza molto dolce e sensibile, apparentemente inadatta ad ogni tipo di combattimento. È molo allegra e solare, cerca sempre di tirare su gli altri nonostante sia la prima a trovarsi in difficoltà; infatti da dopo la morte del fratello, avvenuta quando lei ancora frequentava le elementari, vive da sola. Sotto l'apparenza di una ragazza molto formosa e poco intelligente, si trova in realtà una delle studentesse più brave della sua scuola, tanto da essere la terza in ordine di graduatoria, per gli esami dell'intera scuola.

È molto legata a Tatsuki Arisawa, la sua migliore amica, ed è sempre pronta ad aiutare chiunque necessiti del suo aiuto, soprattutto se si tratta di Ichigo Kurosaki di cui è innamorata. Nella classe inoltre è sempre bersaglio delle azioni di Honshou Chizuru, la quale nonostante sia una ragazza, è profondamente innamorata di Orihime è del suo grande seno. Orihime è spesso anche bersaglio delle fantasie erotiche di Kon, che la considera la sua dea prediletta. Essendo stata nella Soul Society, Orihime ha incontrato anche vari Shinigami, tra cui la più importante è Rukia Kuchiki, che riveste un ruolo importante anche per i suoi rapporti con Ichigo: Inoue infatti vede Rukia come un'amica, ma la vede maggiormente come una rivale, che ricopre per Ichigo la posizione di "persona che gli ha cambiato la vita". Orihime è consapevole di tutto questo, lo ammette infatti anche verso la fine della saga nella Soul Society, ma nonostante ciò non riesce a vedere Rukia da un'ottica differente, per lo meno fino a quando non ha la possibilità di parlarle nel capitolo 228, che rappresenta la prima vera occasione di dialogo tra le due ragazze.

I suoi poteri sono più che altro curativi, e scaturiscono dai fermagli magici che ha sui capelli. Grazie ai sei spiriti che nascono da questo fermaglio, Orihime è in grado di attaccare, proteggersi e curare; a seconda dello spirito Orihime può usufruire di questi poteri: la sua capacità di curare però diverrà tanto importante nella storia da far si che Orihime sia rapita per ordine di Sōsuke Aizen. Grazie a questo rapimento, da cui poi scaturirà tutta la saga di Las Noches, veniamo a conoscenza che il potere di Orihime non è curativo, ma bensì si tratta di rifiuto temporale, ovvero tale potere è in grado di annullare il volere di Dio nel tempo: vediamo infatti questo potere quando lo utilizza su Grimmjow ricreandogli l'intero braccio distrutto da Kaname Tosen, oppure quando allo stesso Grimmjow gli fa tornare il numero 6 da Espada sulla schiena.