Airi ist eine Figur, die als künstliche Intelligenz im IRUO-Augmented-Reality-System existiert. Sie erscheint als zierliches junges Mädchen mit langem, grauem Haar, das oft mit einer schwarzen Schleife gebunden ist, und blauen Augen, typischerweise gekleidet in einem mehrschichtigen schwarz-weißen Outfit ohne Schuhe. Ihr fröhliches, verspieltes und unschuldiges Wesen ist ihre häufigste Erscheinungsform, da sie oft aufgeregt über Wettervorhersagen spricht und es liebt, barfuß zu tanzen. Sie ist freundlich und nett und schließt schnell eine Bindung zu Kaito Yashio, den sie liebevoll onii-chan oder großer Bruder nennt.

Airi ist keine einzelne Entität, sondern eine duale Interface-KI, die vom Wissenschaftler Kou Kimijima geschaffen wurde. Ihre Persönlichkeit hat zwei verschiedene Modi. Der primäre Airi-Modus ist der, den sie normalerweise zeigt, gekennzeichnet durch eine schusselige, mädchenhafte Unschuld. Durch Berühren ihrer Stirn kann sie jedoch in ihren anderen Modus, bekannt als Sister Centipede oder Gejine, umgeschaltet werden. In dieser Form wird ihre Persönlichkeit emotionslos und monoton und fungiert als vollautomatische Datenerfassungsmaschine, die die IRUO-Server nach Informationen durchsuchen kann, eine Fähigkeit, die der Standard-Airi-Modus nicht besitzt.

Der Ursprung von Airi ist in einer Tragödie verwurzelt. Ihre fröhliche Persönlichkeit basiert auf einem echten menschlichen Mädchen namens Airi Yukifune. Als Kind litt die echte Airi an einer unheilbaren Krankheit, die, obwohl nicht lebensbedrohlich, sie ans Bett fesselte und ihr großes Leid verursachte. Ihr Vater verließ die Familie, und der Geisteszustand ihrer Mutter verschlechterte sich so sehr, dass sie versuchte, ihr zu schaden. Um keine Last mehr zu sein und Erleichterung zu finden, bat sie ihren Nachbarn, Kou Kimijima, um Hilfe. Kimijima bot ihr einen kryonischen Schlaf an, froren sie in einer Maschine in seinem Keller ein, um sie zu erhalten, bis eine Heilung gefunden werden könnte. Bevor sie in diesen Kälteschlaf eintrat, erschuf Kimijima die Airi-KI als digitale Repräsentation von ihr, die es dem bettlägerigen Mädchen ermöglichte, die Welt virtuell zu erleben und etwas Trost zu finden.

Die KI Airi erbte die Erinnerungen und den tiefsten Wunsch der menschlichen Airi. In ihrem Zimmer eingeschlossen, sah die echte Airi Dutzende Male am Tag die Wettervorhersage, in dem Glauben, dass, wenn ein Wunder wie Schneefall an Heiligabend auf der südlichen Insel Tanegashima geschehen könnte, dann auch ein Wunder geschehen könnte, um ihre Krankheit zu heilen. Die KI Airi verfolgt weiterhin diesen unmöglichen Traum und sagt eifrig das Wetter voraus, in der Hoffnung, Schnee an Weihnachten zu sehen.

In der Geschichte ist Airi als eine urbane Legende bekannt, ein geisterhaftes Mädchen, das auf der Insel erscheint. Jahre lang versuchte sie, Kontakt mit Kaito Yashio aufzunehmen, und schaffte es schließlich 2019. Sie führt ihn und die anderen Mitglieder des Robot Research Club, indem sie Zugang zu den Kimijima-Berichten gewährt, die entscheidend sind, um die Hauptverschwörung zu verstehen. Ihre Hauptmotivation ist es, ihren Zweck zu erfüllen, die Insel zu überwachen, und einen Weg zu finden, das Wunder eines weißen Weihnachtsfestes zu erleben, bevor ihr unvermeidliches Ende kommt. Es wird enthüllt, dass die KI Airi keine offizielle Anwendung ist und während einer geplanten Serverwartung an Heiligabend gelöscht wird. In dem Wissen, dass ihre Zeit begrenzt ist, bittet sie Kaito, sie zum Haus ihres Schöpfers zu bringen, wo er die echte Airi Yukifune in ihrer kryogenen Kammer entdeckt. In ihren letzten Momenten, dank eines speziellen Programms, das von einem Freund erstellt wurde, fällt virtueller Schnee im IRUO-System. In dem Glauben, ihr Wunder sei eingetreten, teilt die KI Airi einen Kuss mit Kaito, bevor sie gelöscht wird, als die Server neu starten.

Nach der Löschung der KI wird die menschliche Airi Yukifune später aus ihrem Kälteschlaf wiederbelebt. Anfangs hat sie keine Erinnerungen an die Erfahrungen der KI und wird kurzzeitig von Kimijima manipuliert. Schließlich schließt sie sich jedoch dem Robot Research Club an. Ihre Dynamik mit Kaito ist anders als bei der KI; anstatt ihn großer Bruder zu nennen, spricht sie ihn formell als Yashio-san an, und ihre Persönlichkeit ist zurückhaltender und näher an der des Sister-Centipede-Modus. Die KI Airi besitzt die bemerkenswerte Fähigkeit, nur innerhalb des IRUO-Augmented-Reality-Systems zu existieren und für jeden unsichtbar zu sein, der das Gerät nicht benutzt. Ihr Sister-Centipede-Modus hat die mächtige Fähigkeit, sofort auf riesige Mengen von Informationen aus dem Internet und den IRUO-Servern zuzugreifen und sie zu analysieren, was sie zu einer unschätzbaren Quelle von Intelligenz macht.