Charles es muy similar en apariencia a su sobrino Sonic. Tiene ojos negros, cejas y bigotes blancos, piel azul grisáceo claro y piel de melocotón. Su vestimenta usa guantes y zapatos blancos similares a los de Sonic, que son de color rojo ladrillo con dos tiras amarillas.

En su forma robotizada, tiene un marco de metal ligero en el bígaro donde estaría su pelaje y un revestimiento amarillo oscuro en el que tendría la piel. Sus cejas y su bigote se han vuelto pálidos y sus ojos han cambiado: como un robot despreocupado, sus iris son rojos, pero se vuelven de color granate mientras recupera su libre albedrío. Aparte de eso, su esclerótica es constantemente negra.
Se preocupa profundamente por su familia y los niños, especialmente su sobrino Sonic, Sally y sus amigos. Es un humanitario que solo quiere usar sus invenciones para el mayor bien, por lo que no le gusta el Dr. Robotnik por usar sus invenciones para derrocar y conquistar Mobotropolis. Cuando fue robotizado, la personalidad de Charles cambió a la de un robot sin mente. Mientras estaba bajo la influencia de la programación de Robotnik, se demostró que Charles era salvaje y extremadamente hostil. Cuando Sonic finalmente restauró a su tío, Charles recuperó su antigua personalidad.