灰原哀本名为宫野志保,而姓氏“宫野”则确定取自日本女性推理小说家宫野村子。灰原哀是日英混血儿,其父亲是人称“被科学界放逐的疯狂科学家”的宫野厚司(Miyano Atsushi),母亲为人称“堕落地狱的天使”的宫野艾莲娜(Miyano Irene),两人都是黑衣组织内的科学家,在她出生后不久丧生。她在组织命令下赴美留学,也成为组织内的一名科学家,代号Sherry,使工藤新一缩小为江户川柯南的神秘药物APTX4869即为她所研制,且是她将工藤新一的服用药物结果从“不详”改为“死亡”,而让黑暗组织暂时放弃寻找工藤新一。因唯一的亲人,姐姐宫野明美(Miyano Akemi,假名广田雅美)在十亿日圆抢劫案中被组织成员GIN杀害,所以她中止了药物的研究以示抗议;在被关押等候组织处置过程中,她吞下偷藏的APTX4869自尽,却幸运地被缩小得以逃脱。
逃出组织的宫野志保为寻找相同遭遇的工藤新一而晕倒在他家门口,被阿笠博士救起并收留,寄住在阿笠博士家。阿笠博士为她取化名“灰原爱”,但她自己坚持用同音的“哀”来代替“爱”,从此她化名灰原哀并就读于柯南所在的帝丹小学一年B班,成为少年侦探团的一员。并且一边研究着解药。
灰原哀博学聪慧,平常十分冷静而理性化,爱揶揄柯南,大部分时间用于在博士家的地下室进行APTX4869的解药和其他研究。但并不缺少激情,偶尔会装哭和吓唬柯南,也喜爱女性时尚用品,同时又因扰心自己被组织追杀而连累到身边的人,而希望可以因自己的死亡来逃避,但数次被柯南和少年侦探团所阻止。灰原哀是少数知道柯南就是新一的人之一,在关键时刻会给予柯南援助,曾多次帮助柯南在起了疑心的小兰面前隐瞒真实身份,与柯南常常有着绝佳的默契,也能适时了解柯南需要什么,但也常常揶揄柯南,被柯南要求装病时曾跟柯南要了一个名牌包包。曾自称自己是人人讨厌的“鲨鱼”,而不像毛利兰是“海豚”一样受人喜好。
作者青山刚昌已经亲口确认小哀知道boss的真实身份和组织名称。