Dù được tạo ra như một robot giúp việc cho trẻ em, Doraemon lại có những cảm xúc quá mức giống con người. Cậu có thể lo lắng, tức giận, ghen tuông, thậm chí là rơi nước mắt vì tình yêu. Trong một số tập truyện và phim dài, Doraemon từng phải lòng những cô mèo khác như Noramyako và trải qua các cung bậc cảm xúc đầy nhân tính. Điều này đặt ra câu hỏi lớn: Trí tuệ nhân tạo trong tương lai đã tiến hóa đến mức nào để robot có cảm xúc như con người? Hay thực chất Doraemon là sinh vật sống chứ không chỉ đơn thuần là máy móc?
Doraemon được mô tả là một sản phẩm thất bại, lỗi kỹ thuật, năng lực kém, bị chế giễu và không được đánh giá cao tại thời đại của mình. Tuy nhiên, nghịch lý nằm ở chỗ: cậu lại sở hữu một kho bảo bối công nghệ cực kỳ tiên tiến, nhiều trong số đó có sức mạnh nguy hiểm như du hành thời gian, thay đổi ký ức, điều khiển thời tiết hoặc thậm chí làm ngưng hoạt động của thế giới. Không ai biết Doraemon lấy các bảo bối đó từ đâu, tại sao chúng không được kiểm soát, và lý do vì sao một "robot lỗi" lại có thể sử dụng chúng một cách dễ dàng như vậy. Một hệ thống tương lai hiện đại đến thế mà lại để bảo bối lọt vào tay trẻ em, liệu có hợp lý không?
Các bảo bối trong Doraemon đều được cho là sản phẩm của tương lai, nơi khoa học công nghệ đạt tới đỉnh cao. Tuy nhiên, trái với vẻ ngoài hiện đại, chúng lại thiếu hoàn toàn hệ thống an toàn. Một cậu bé như Nobita có thể dễ dàng sử dụng "Đèn pin thu nhỏ", "Khăn hoán đổi cơ thể" hay "Cỗ máy thời gian" mà không cần hướng dẫn, giấy phép hay bất kỳ cảnh báo nào. Điều này không chỉ nguy hiểm, mà còn cực kỳ phi lý. Nếu ở tương lai, con người đủ thông minh để chế tạo những thiết bị đó, tại sao họ không xây dựng cơ chế kiểm soát, hoặc cài giới hạn quyền truy cập để tránh rủi ro? Doraemon chưa từng nhắc đến các quy định pháp luật trong tương lai, khiến nhiều người nghi ngờ rằng xã hội đó đang… vô chính phủ.
Một số tập đặc biệt từng đề cập đến một tổ chức gọi là "Cảnh sát thời gian" – lực lượng có nhiệm vụ giám sát các hoạt động du hành thời gian nhằm ngăn chặn thay đổi dòng lịch sử. Tuy nhiên, tổ chức này xuất hiện rất hiếm hoi, thiếu nhất quán và không có vai trò rõ ràng. Trong phần lớn thời gian, Nobita và Doraemon vô tư đi về quá khứ, tương lai, can thiệp sự kiện lớn nhỏ mà không gặp phải sự phản đối nào. Chỉ khi gây ra hậu quả nghiêm trọng, cảnh sát thời gian mới lộ diện như một hình thức "vá lỗi" cốt truyện. Điều này cho thấy sự lỏng lẻo trong logic thế giới Doraemon, khi một cơ chế quản lý nghiêm ngặt như vậy lại tồn tại chỉ để "trang trí" cho vài tình tiết đặc biệt.
Tình huống khởi đầu của Doraemon là: Sewashi, chắt của Nobita, gửi Doraemon về để thay đổi vận mệnh thất bại của ông cố mình. Theo lời Sewashi, nếu Nobita cưới Jaiko thì gia đình sẽ rơi vào thảm cảnh. Tuy nhiên, khi Doraemon giúp Nobita cưới Shizuka và thay đổi toàn bộ dòng dõi, Sewashi vẫn tồn tại. Vậy câu hỏi là: Sewashi là hậu duệ của ai? Nếu gia phả thay đổi, tại sao cậu vẫn còn? Và nếu không có Sewashi, ai đã gửi Doraemon về? Đây là một ví dụ điển hình của "nghịch lý bootstrap" – nơi nguyên nhân và kết quả tự tạo thành một vòng lặp không hồi kết. Một câu hỏi đã khiến nhiều fan đau đầu suốt hàng chục năm.
Một trong những đặc điểm gây tranh cãi nhất của Nobita là việc cậu luôn đạt điểm 0 trong các bài kiểm tra trắc nghiệm. Xét về mặt thống kê, ngay cả khi đoán mò, Nobita vẫn có cơ hội đúng ít nhất một vài câu. Việc cậu luôn đạt điểm 0 hoàn toàn phi logic, trừ khi Nobita cố tình chọn đáp án sai. Đây có thể là một chi tiết hài hước được phóng đại để làm nổi bật sự hậu đậu của nhân vật, nhưng cũng là điểm khiến nhiều người cho rằng Doaremon quá phi thực tế trong cách xây dựng tình huống học đường.
Chong chóng tre là bảo bối cực kỳ phổ biến trong Doraemon, cho phép người dùng bay lơ lửng trên không trung. Tuy nhiên, về mặt vật lý, một thiết bị nhỏ gắn trên đầu lại có thể nâng cả cơ thể con người là điều không tưởng. Chưa kể, người dùng không hề được bảo vệ khỏi sức gió, nhiệt độ hay va chạm khi bay ở độ cao lớn. Ngoài ra, khả năng định hướng khi bay, cũng như nguồn năng lượng cho chong chóng hoạt động cũng chưa từng được lý giải. Đây là một trong những chi tiết “ảo” nhất nhưng lại xuất hiện nhiều nhất trong toàn bộ loạt truyện.
