Orochimaru est un génie dont le caractère s'est formé sous l'influence de la mort précoce de ses parents et des horreurs de la Seconde Guerre mondiale ninja. Tsunade le qualifie de « gâté » même dans son enfance. Son objectif principal est de découvrir tous les secrets du monde et de maîtriser toutes les techniques ; pour cela, il cherche l'immortalité. Il méprise la fragilité de la vie humaine et pense que seule l'éternité permettra d'atteindre la vraie connaissance. En lui s'est développé un complexe de type divin : il ne valorise que lui-même et ceux qui servent ses objectifs. Il considère ses subordonnés comme du matériel consommable, mais peut parfois témoigner d'un intérêt sincère pour leur développement s'il voit du potentiel. Orochimaru est sadique, il aime semer la peur et observer les souffrances des autres, mais il ne le fait pas par simple cruauté, plutôt par curiosité scientifique. Il est hautain et a tendance à sous-estimer ses adversaires, ce qui peut parfois entraîner de graves conséquences (comme dans son combat contre Itachi ou contre Hiruzen). En même temps, il possède un esprit perspicace et une pensée stratégique. La trahison pour lui est naturelle : il n'hésite pas à tuer le Quatrième Kazekage pour manipuler Suna, et quitte l'Akatsuki lorsqu'il réalise qu'il ne peut pas obtenir le corps d'Itachi. Son attitude envers Sasuke est un mélange d'admiration pour son génie et d'envie prédatrice de posséder son corps. Orochimaru est un « collectionneur de spécimens rares » : des personnes aux capacités uniques (Kimimaro, Jugo, Sasuke) qu'il accumule comme des ressources.