帝都大学物理系副教授,实验室叫帝都大学第13号研究室,头脑精明而且外表英俊,受女学生欢迎,但个性古怪,被草薙及内海称为怪人伽利略,因对不可思议或看似不可能的物理事件感兴趣而帮助刑警,对破案不感兴趣。与小孩沟通认为其说话无逻辑而甚为抵抗,甚至会全身起荨痳疹(第一季第二集、第二季第十集)。大学时为羽毛球社的社员,并擅长打排球、回力球(Pelota)、攀岩及射箭,想到破案关键时,会在周围找到可书写物(如笔)写下大量物理计算式,然后会将左手比为佛来明右手定则的形状并架在脸上。因为对不可思议或看似不可能的事件起兴趣而帮助刑警。虽然帮警方破下不少案件,但汤川只对凶手的行凶手法有兴趣,对于凶手是谁则认为是警方的职责。而其行径也令内海(第一季)和岸谷(第二季)头痛不已。