トライストーン・エンタテイメント所属。幼少時に人見知りだったことから、劇団に入れば人見知りが改善するのではないかとの母の考えで劇団へ入団[3]。4歳のとき、1996年放送のTBSテレビスペシャルドラマ『最後の家族旅行』で子役としてデビュー[4]。チエコ役で注目を集めるなど[5]、子役として活躍する[6]。進学後より芸能活動を再び本格化[7]。特撮ヒーローものからNHKの連続テレビ小説や大河ドラマまでさまざまなテレビドラマ、映画、CMなどに出演する[6]。18歳のときには、2010年公開の『TENBATSU』で映画初主演を務める[5]。女優として幅を広げている。2012年にはテレビアニメ『謎の彼女X』のヒロインの卜部美琴役で声優の仕事に挑戦し、オープニングおよびエンディングテーマの歌唱も担当[6]。吉谷は、同番組の楽曲制作を担当した北川勝利との対談で「卜部を演じる時、アニメの声を意識して演じるのではなく、素の声のまんまやることを心がけた。」と話している[8]。演じて注目を集める[3][4][6]。2018年4月より藤田ニコル、川栄李奈とともに東京シティ競馬(TCK)の2018年度イメージキャラクターを務める[9][10]。2019年には『陸王』以来の日曜劇場へのレギュラー出演となった『グランメゾン東京』で生意気なパティシエ・松井萌絵役を演じて再び注目を浴びる[11]。身長は155cm、靴のサイズは22.5cm。血液型はAB型[1]。趣味は漫才を見ること[1]。特技は陸上(短距離)、エレクトーン[1]。中学・高校時代は陸上部に所属していた[7]。高校1、2年まで陸上部であった。美容の秘訣は「ジムに行くこと」で、時間があればジムにて筋トレとランニングで汗を流す[12]。目標は「幅広く演じられる、引き出しの多い女優」[12]。樹木希林が幼いころより憧れの女優で[4]、「いつか共演したい」と語っていた[12]が、その夢はついに叶わなかった。役名の太字は主演作品。社名を言う際の、低めに入ってから上げてちょっと伸ばす特徴的なイントネーションは、オーディションの際に自ら考えたものがそのまま採用されたという[7]。アフロ田中スピンオフ作品。26日、ゆうばり国際ファンタスティック映画祭2011上映。