日向家の長男であり夏美の弟。身長は152.5cm、体重は45kg。
現在中学1年生（原作では小学6年生から進級している）で、この作品においては準主人公、および地球人側の主人公といえる存在。

夏美と共に（地球側の人物として）最初にケロロ軍曹を”発見”した人物でもあり、当初地球人を警戒していたケロロも彼とすぐにうち解け、相棒と言っても良いほど一緒に行動する事が多くなった。

人物像

明るく素直な性格であり、地球人や宇宙人関係なく最初は誰にでも笑顔で接する。
しかし一方で、本気で怒ると『伝説の顔（衝撃映像とも呼ばれる）』という顔に影が掛かっていて瞳がない姿に変貌する。この姿になると『あの頃』化した軍曹が一瞬で驚愕と恐怖に固まって正気に戻り、夏美ですら手が付けられなくなるほどになる（ちなみにケロロが最も恐れているのはこの顔である）。

姉と違い運動が苦手(しかし、ボウリングに関しては姉よりもハイスコアである)であり、普段は部屋に籠ってオカルト研究をしているなど内気な性格である。しかし逆に言えば物事を冷静に考えられることができる性格のため、学校や身の回りに起こる不可思議な事件や現象も冷静に推理・解決することができ、それに関する知識は豊富。ただし理論派な性格故、変なものなら何でも信じるという訳ではない。
また学業成績は平凡ながらも、己の弱さをわきまえている上に宇宙人と分け隔て無く付き合える優しさから宇宙外交官として期待され、西澤財閥総帥・西澤梅雄からもその将来に大きな関心を寄せられている。

そのため、彼は挫折を味わってはいるが、その挫折は本来から己の弱さをわきまえている彼自身に精神的成長を促しており、ケロン軍がガルル小隊を派遣してきた時等にはその精神的成長が表れている。

アニメではブリーフ（原作ではボクサーブリーフ）派であることが判明し、劇中でも何度かネタにされている。アニメ254話ではとあるきっかけで少しの間トランクスを着用していたが、その話でしばらくブリーフ派でいくことを決めた。

ごく稀に女装を披露することもあり、ショタで男の娘な一面を見せていたが、ケロン星のサプリメントにより公式女体化してしまったことも(作者ぁ…)。

運動は苦手だが、ボウリングが得意であり、夏美でさえも冬樹には一度も勝てなかった。

恋愛面

クラスメートの西澤桃華から想いを寄せられている。当人自体恋愛感情に鈍いこともありその想いには気づいていないが、近頃は微妙にいい関係な様子も垣間見えつつある。
また、ノントルマの少女にときめいたりもしている。

また、冬樹本人は気づいてないが実は結構モテていたりする。アリサ・サザンクロスや月神散世、すももに果ては623までも…

ただし、桃華が冬樹に話しかけられるようになるまでは、バレンタインのチョコは専ら夏美への中継で渡されることがほとんどであった。

ゲーム作品での出演

基本的には攻撃キャラとしては登場せず、サポート役として登場することが多い。

ケロロ軍曹メロメロバトルロイヤル / メロメロバトルロイヤルZ

冬樹としては最初で最後の攻撃できるプレイヤーとして登場。

コマンド	ボタン	技名
必殺技1	△+→	やけくそ冬樹アタック
必殺技2	△	伝説モード
超必殺技	R2	衝撃映像

元々身体能力があまり良くないこともあってか、コンボがとてもつなげにく、姉の夏美とは性能が正反対となっている。ただし他のキャラとは違い、通常必殺の「伝説モード」で一時的に怒りモードになることができたり、超必殺技である「衝撃映像」はガード不可の最強技になっている等少しだけ特殊な性能となっている。
続編である『メロバトZ』でも続投。前作よりも攻撃力が上昇し、「伝説モード」発動によって通常怒りモードになる確率が高くなった。また「伝説モード」発動時に攻撃判定が加わるようになったため、コンボが少しだけ繋げやすくなっている。超必殺技である「衝撃映像」も健在。

ゲーム版「超劇場版ケロロ軍曹4」

ケロロのサポートとして登場。発動するとHPが全回復し、コインやクリスタルの効果が2倍になる。

そっくりさん

冬吉

「武者ケロ」に登場するそっくりさん。

フーユ

「ケロロパイレーツ」に登場するそっくりさん。

ヴィンター

「ケロロRPG」に登場するそっくりさん。

担当声優について

当初は川上とも子氏が演じていたが、5thシーズン途中である2008年から川上とも子氏が病気休業したため桑島法子氏が代役で演じていた（ただし、同年公開の超劇場版4では闘病中の川上が演じた）。
その後川上が2011年に卵巣がんで亡くなったため、それ以降は桑島法子氏が事実上の2代目として演じている。これはテレビアニメ以外のメディアミックス作品（フラッシュアニメ版やゲーム作品）でも起用されている。