大蛇丸是个天才，其性格是在父母早亡与第二次忍界大战的恐怖影响下形成的。纲手甚至在他童年时就称他「堕落」。他的主要目标是探究世上一切秘密并掌握所有忍术，为此他追求永生。他蔑视人类生命的脆弱，认为只有永恒才能获得真正的知识。他心中发展出了一种神一般的自大情结：他只重视自己以及那些服务于他目标的人。他把自己的部下当作消耗品，但如果看到潜力，也能对其成长表现出真诚的兴趣。大蛇丸有施虐倾向，喜欢散播恐惧并观察他人的痛苦，但他这么做并非出于单纯的残忍，而是出于科学上的好奇。他傲慢自大，倾向低估对手，这有时会导致严重后果（如在与鼬或与日斩的战斗中）。与此同时，他拥有敏锐的头脑和战略思维。背叛对他而言是自然的：他毫不犹豫地杀死了第四代风影，以操纵砂隐村；当他明白无法得到鼬的身体后便离开了晓。他对佐助的态度是欣赏其天才与掠夺其身体的欲望的混合。大蛇丸是「稀有样本」的收藏者：即拥有独特能力的人（君麻吕、重吾、佐助），他把这些人当作资源囤积起来。
