Nae Tennouji ist die einzige Tochter von Yuugo Tennouji, dem Besitzer der CRT-Fernsehreparaturwerkstatt, die als BraunTube-Werkstatt in Akihabara bekannt ist. Sie ist eine Grundschülerin der sechsten Klasse. In ihren frühen Auftritten ist Nae ein schüchternes und zurückhaltendes Mädchen, das Abstand zu Rintaro Okabe hält, besonders wenn er seine Hououin-Kyouma-Persönlichkeit annimmt, die sie ängstigt. Sie betrachtet Okabe als seltsame Person und mag es nicht, Spitznamen zu bekommen, und sie fühlt sich ähnlich unwohl in der Nähe von Itaru Hashida. Im Gegensatz dazu mag sie Mayuri Shiina sehr, die sie als ältere Schwesterfigur betrachtet, und sie hat eine warmherzige, liebevolle Beziehung zu ihrem Vater, den sie oft nach der Schule in der Werkstatt besucht.

In der Handlung des Films Steins;Gate: The Movie – Load Region of Déjà Vu erscheint Nae als vertraute Hintergrundfigur im Kreis des Future Gadget Laboratory. Ihre alltäglichen Interaktionen mit den Labormitgliedern helfen, die normale, stabile Welt zu etablieren, in der Okabe zu bleiben kämpft, als seine Existenz zu schwanken beginnt. Obwohl sie die Handlung nicht vorantreibt, unterstreicht ihre Anwesenheit die Kontinuität der Beziehungen in Okabes Leben und die emotionalen Einsätze seines Verschwindens. Im Laufe der Serie wird Nae allmählich etwas weniger ängstlich gegenüber Okabe, besonders nachdem seine Persönlichkeit nach den Hauptereignissen weicher wird, und sie entwickelt eine fröhlichere Haltung, während sie sich in der Gruppe wohler fühlt.

Naes Motivationen konzentrieren sich hauptsächlich auf ihre starke Bindung zu ihrem Vater und ihren Wunsch nach Sicherheit. Sie sucht Trost in vertrauten Routinen und in den Menschen, denen sie vertraut, wie Mayuri. In alternativen Weltlinien, die in der breiteren Steins;Gate-Erzählung dargestellt werden, zeigt Nae eine Fähigkeit zu dunklerer Entschlossenheit, einschließlich einer zielstrebigen Verfolgung von Rache nach traumatischen Ereignissen, aber innerhalb der Zeitleiste des Films bleibt sie ein sanftes, etwas schüchternes Kind, das noch seinen Platz in der Welt findet. Zu ihren bemerkenswerten Fähigkeiten gehören eine ausgeprägte Vertrautheit mit Elektronik, da sie mit der Reparaturarbeit ihres Vaters aufgewachsen ist, und eine stille Wahrnehmungsfähigkeit, die es ihr ermöglicht, Veränderungen in den Menschen um sie herum zu bemerken. Naes Charakterentwicklung im Laufe der Serie zeigt, wie sie sich von einem verängstigten Mädchen zu einer offeneren und widerstandsfähigeren jungen Person entwickelt, obwohl sie im Film hauptsächlich als subtile Erinnerung an die gewöhnlichen Leben dient, die von Okabes außergewöhnlicher Reise betroffen sind.