原案は「マクロスシリーズ」などで知られる河森正治。シリーズの演出は監督の増井壮一に一任されている[2](河森は「黒河影次」名義で第5話の脚本を担当)。深夜に再放送する夕方のアニメとしては、2009年4月2日まで放送されていた『ソウルイーター』の深夜版『ソウルイーターレイトショー』以来である。2010年5月3日から2011年5月9日まで韓国版が韓国KBSで放送された。ジュロリン動物探偵)。舞台は韓国、登場人物も韓国人に変更されている。主題歌も独自のものに変更され、番組の最後にはミニコーナーが設けられている。日本版の全50話に加え、第29話、第41話の総集編が第51話、第52話として再度放映され、韓国版独自の総集編が第53話として放映された[3]。「魔法少女もの」を一度作ってみたいと考えていたという河森は、多数の作品が作られている当該ジャンルにおいて自分がやることの意味について考えているなかで、ふと「動物」をモチーフにすることを思いつき、動物の作画が困難であることから「人間が動物に変身する」というアイディアに至ったとしている[2]。動物に興味を持つようになったのは生物や生態系などをテーマにした『地球少女アルジュナ』での取材経験がもとになっており、さらに異種生物とのコミュニケーションを描いた『マクロスF』での経験も踏まえ、人間とはまったく異なる感覚を持った動物の視点で人間社会を見るという、「魔法少女もの」としては従来にないコンセプトの作品を生み出せるのではないかと考えたことを語っている[2]。企画の当初より関わっていたのは河森とキャラクターデザイン担当の相澤澄江の二人で、そこにプロデューサーより声をかけられたという長崎行男が加わり、河森とともに企画書と第3話までの話を作った[5]。増井がその企画書を受け取り参加、シリーズ構成の松田恵里子が加わって全体のストーリーやテーマなどが決められていった[5]。シリーズ前半の構成と脚本を担当した[5]。河森は「魔法少女もの」と表現しているが、本作における変身のメカニズムはファンタジー的な魔法ではなく、人工的に開発された装置により遺伝子内の特殊な因子を発現させ変身するというSF的な設定がなされている。主人公側の人間が動物と、その前段階として中間形態である3頭身の着ぐるみのような姿に変身するのが特徴で、河森はこの中間形態の着ぐるみモードを、「マクロスシリーズ」において自身がデザインを手がけた可変戦闘機の中間形態である「ガウォーク」にたとえている[2]。本作の主人公は少女だが、クラスメイトの男子もメンバーの一員として変身を行うという特徴がある。羽鳥カノンという主人公たちをライバル視するキャラクターが設定されており、約10年ぶりにアニメ声優として復帰した丹下桜が声を担当している。丹下は、本作品の表のテーマは探偵団の活躍劇、裏のテーマはカノンの成長物語であると増井に言われていたことを自身のブログで明かしている[6]。環境問題もテーマに含まれている[7]。vol.7』では、本作のキャラクターが採用された[8][9]。キルミンずぅ』の「あにゃまる探偵」は相澤澄江、「キルミン」は河森、「ずぅ」は増井の考案によるもの[2]。本作の対象を「小さな女の子向け」としながらも、「男の子が見ても面白い作品になっていると思います」とも語っている[5]。本作には動物に変身する「アニマリアン牙組」という美形男性のグループが登場するが、これは動物園にいるようなさまざまな種類の動物を登場させるという狙いとともに、「もっと大きなお姉さん」に向けたものでもあると述べている[5]。『ASCII.jp』の記事では、一部の「大きなお友達」と呼ばれる層の人気を得ていると紹介されている[10]。タイ語の主題歌オープニングテーマと前期エンディングテーマはタイ語で歌われている。Jumpはタイでデビューした双子アイドルデュオ[11]で、本作の主題歌として彼女たちのデビューミニアルバムからの選曲による2曲が起用された。あらすじ豊かな自然に恵まれた神浜市に住む御子神家の双子の姉妹リコとリムはある日、生物の研究をしていた祖父のユウキ博士が残した屋根裏の研究室で、動物に変身できるアイテム「キルミン」を手に入れる。姉のナギサや、クラスメイトの猪俣ケン、木島タマオもキルミンを手に入れることになる。同じころ、東ヨーロッパのヴラドニアより、人間と動物の姿を持ち変身する種族「アニマリアン」の少女、羽鳥カノンがリコたちの通うカトレア学園に転校してくる。その母ミサは、部下の「アニマリアン牙組」を従えて神浜市長に接近し、神浜市で「アニマリアン革命」を起こすべく暗躍すると同時に、協力関係にあるアニマリアンの龍堂パルスに革命の要となる「棺」を探すよう命じる。リコたちはキルミンを使って遊んだり、身の回りの動物がらみの事件に挑むなか、日本にいるはずのない野生動物や、謎の怪人の出現といった奇妙な出来事も目撃する。野生動物の出現は神浜警察署でも認知され、ふたりの暇な刑事が「アニマル課」に配属される。さまざまな事件を解決し、キルミンを人助けに役立てようと考えたリコたちは、御子神三姉妹の母で、キルミンについて知るハルカの許しを得て、動物専門の探偵団「神浜キルミンズ」を結成する。キルミンを何度も使ううちに別の動物に変身できる「キルバラ変身」を身につける。ある日キルミンズは神浜自然公園に出現したUFOについて調べるうち、森の中で動物を捕まえている謎の巨大施設に閉じ込められる。この事件のなかで、今まで変身できなかったタマオが初めて変身に成功する。革命に反対し去った母マリアンヌ・シェーンベルクと、その血を引く御子神家をいまだ憎むミサが来日していること、リコたちが探偵団結成時の「危ないことはしない」という約束を破っていることを知ったハルカは、子供たちからキルミンを取り上げる。リコは納得できずにいたが、早く変身を自分のものにしたいと焦るタマオがキルミンを無断で持ち出し、危険な目に遭ったことをきっかけに心から反省し、今後は活動内容を報告するという条件でキルミンを返してもらう。キルミンズが活動を再開し、メンバーが次々に新しい変身を身につけていくなかで、ひとりだけ小さく非力なネズミにしか変身できないケンは、しだいに焦りと劣等感を抱き始める。牙組のひとりが起こした事件から自分たち以外にも動物に変身する者がいることを知ったキルミンズは、動物への変身と関係のありそうな伝説の噂を聞き、それを調べに向かうが、ケンはついにネズミの姿にも変身できなくなり、キルミンを手放す。カノンはケンを心配し、自分と同じアニマリアンにするため屋敷に招待するが、カノンの言葉からネズミの強さを知り、仲間の大切さを思い出したケンは、ふたたび変身に成功して、謎の人物に捕まり危機に陥ったリコたちを救い出す。動物への変身について調べるうち、キルミンズはアニマリアンの存在を知り、さらに御子神三姉妹がアニマリアンの血を引くクォーターであることを両親によって知らされる。これまでミサと表向き協力関係にあった人物、二ツ木キョウスケが、新たな生態系を築くという自身の目的を達成すべく「アニマリアン因子促進ガス」を散布して人々を強制的にアニマリアンに変え、神浜市内を特殊な液体によって異常成長させた植物で満たしジャングル化するといった行動に出る。神浜で何かが起こりつつあることを知ったハルカはミサと話し合いの席を設け、マリアンヌが実際はミサを強く思っていたことを明かす。リコたちと交流し、母の活動に疑問を抱くようになったカノンはキルミンズと話し合おうとするが、行き違いからリコと喧嘩になる。二ツ木はカノンの行動を利用してキルミンの研究データを盗み出し、さらにみずからが保管する「棺」のなかに眠る、ミサの父にしてアニマリアン革命の創始者ルーファス・シェーンベルクを目覚めさせるためにカノンを連れ去る。それを追うキルミンズと、これまで事件に関わった御子神家、ミサと牙組、パルス、アニマル課らがそれぞれの思惑のもとに神浜樹海の地下研究施設に集う。自作の装置で「最強」の存在になろうとした二ツ木のもくろみは自身の浅薄な価値観が原因で失敗に終わり、覚醒し暴れだしたシェーンベルクはリコたちとカノンの協力により正気を取り戻す。妻と娘のあいだを引き裂いたことを後悔し、革命に対する考えを改めていたシェーンベルクは、みずからの過ちをミサに詫び、マリアンヌとユウキの孫であるリコたちを自分の孫も同然の存在として受け入れる。その後、御子神家と和解した羽鳥親子と、人間への見方を改めたパルスはそれぞれの故郷に戻り、牙組は神浜に残ることを選ぶ。変身せずとも動物の心に寄り添えるようになったキルミンズは、しばらくキルミンを使わずに探偵団を続けていくことにする。登場人物キルミン所持者(神浜キルミンズ)キルミンを入手し動物に変身する5人の子供たち。本作における中心的存在で、のちに人命救助に尽力した経験からキルミンで人助けをしようと考え、探偵団「神浜キルミンズ(かみはまキルミンズ)」を結成する。御子神ハルカが課した宿題をクリアすることで認められ、御子神ユウキが残した屋根裏の研究室を本拠として活動する。キルミンを使って変身するうち、しだいに動物と意思疎通するすべを身に付けていく。カトレア学園初等部5年生。明るく楽観的、いたずら好きな性格で、ユニークな発想もできるが、気まぐれで飽きやすいという一面もある[12]。運動が得意で、クラスでも1、2位を争うほど。クラスメイトのケンとは幼馴染で、頻繁に喧嘩になり、スポーツで張り合うことも多い。屋根裏の研究室でキルミンを手に入れ、ネコの姿に変身する。変身後は木登りなど、高い場所での活動が得意になり、夜目も利くようになる。変身中は「秘密探偵キャサリン」(のちに「名探偵キャサリン」)と名乗り、リムとナギサの変身時の名前も付ける。変身を経験したあとは、変身していないときでもしばしばネコのような振る舞いを見せる。3]で、同じくカトレア学園初等部5年生。いつもリコと一緒に行動し、クラスも同じ。読書と空想が好きで、手芸や編み物を得意とする[12]。学園では新聞部に所属しており、リンゴ型の筐体に入ったデジタルカメラを愛用する。普段はおとなしく心配性だが、スクープの予感がすると積極的な性格へと変貌する。渦巻模様で表現された眼鏡をかけており、普段は目が描かれないが、まれに素顔を見せる場面がある。リコとともにキルミンを手に入れ、ウサギの姿に変身する。リコによる変身中の命名は「ピョン」。変身後は聴覚が発達し、かすかな音でも聞き分ける。哺乳類共通の祖先にまでさかのぼりカモノハシへのキルバラ変身を遂げて以降、カンガルーやイルカといったウサギ以外の動物への変身も可能になる。長女でカトレア学園中等部2年生。神浜市一の美少女とされる[13]。優しく機転も利くが、「天然」と表現されるような一面もある[12]。家を空けることが多い母親の代わりを務める[12]。学園では弓道部に所属しているが、放った矢は毎回隣の的に当たる。図書館で龍堂パルスと出会い、以降かすかに恋心を抱きはじめる。変身したリコ、リムに誘われてキルミンを手にし、イヌの姿に変身する。リコによる変身中の命名は「ポチ姉(ねえ)」。変身後はおもに嗅覚が発達する。田村睦心カトレア学園初等部5年生でリコたちのクラスメイト。活発で負けず嫌いだが、臆病な一面があり、暗い場所を苦手とする[12]。リコには数多くの弱みを握られ尻に敷かれているとされる[12]。気合いを入れるとき口癖で「ガッツ(一発)」と言い、何かを探るときは「名探偵ケンロック・ホームズ」を自称する。運動能力は高いが学業成績は芳しくない。音痴のうえに声が大きいため、歌うと周囲の顰蹙を買うが、独特の超音波を発しており、羽鳥カノンに気に入られることになる。家はコロッケが自慢の精肉店で、店の手伝いもする。テレビドラマ「ラッキー探偵」の大ファンでもある。変身したリコたちをいぶかしみ潜入した御子神家でキルミンを手に入れ、ネズミの姿に変身する。着ぐるみモードのサイズはリコたちのそれよりも二回り以上小さく、その体を生かし狭い場所への侵入を得意とするが、ときに肉食動物に狙われて生命の危機に瀕することもある。変身中は声が高くなり、叫び声もネズミの鳴き声になる。池辺久美子カトレア学園初等部5年生。リコたちのクラスメイトでケンの友人。何かを探るときのケンには助手の「タマソン」と呼ばれる。父親は現・神浜市長の木島ヒロオ。リムに恋心を抱いている。眼鏡をかけており、照れたり落ち込んだりすると眼鏡がひとりでに割れることがある。眼鏡のなかの目は描かれておらず、劇中では素顔が明らかになることもない。ケンとともにキルミンを手に入れるが、変身には失敗する。以降も変身できない状態が続くが、UFO事件の最中にリムの危機を救おうとして初めてひよこになる卵に変身し、その後はさまざまな鳥類にキルバラ変身する。当初は思いどおりの姿になれない場合が多いが、しだいに変身を自身でコントロールできるようになってゆく。登場する人物は全員なんらかのかたちで生物に関係する職業に就いている。サンルームにはカメのドクトルやモルモット、ブンチョウがおり、一時的に預かった動物もここに入れられる。三姉妹の母で、頻繁に外国への出張もするアニマルカウンセラー。動物との意思疎通がある程度できる。三姉妹にキルミンのことを最初に打ち明けられるが、キルミンに関しては当初よりある程度の知識を持っており、のちにキルミンに関する相談相手となり、子供たちを心配しながら見守る。アニマリアンの母と人間の父とのあいだに生まれた。三姉妹の父で、カトレア学園の理科教諭。プランクトン、とくにミジンコを大切に飼育しており、ひそかに「ミジンコ先生」と呼ばれている。