盖亚奥特曼的变身，除了盖亚之光的力量是必要之外，高山我梦的意志也是关键要素。当高山我梦的意志十分坚定并到达某个程度时，也能在不使用蓝宝锥的情况下变身。
特殊变身：
第1话
高山我梦在进行粒子加速领域的实验时，被地球的意志选中，进入未知世界中与大地之力化身的光之巨人·盖亚相遇。随后，在XIG被戈布的战力压制时，高山我梦的意志再次和大地之光相呼应，渴望获得巨人的力量拯救地球的高山我梦与大地之光合为一体，在光芒变身为盖亚奥特曼，与戈布交战。
第18话
在藤宫博也（阿古茹奥特曼）入侵XIG空中基地时，我梦也变身为盖亚，以人类大小的姿态迎战。在战场转移到空中时，和人类等大的盖亚被巨大化的阿古茹重击，坠落过程中解除变身。但在我梦领悟战斗的决心而立誓之后，靠自身意志呼唤盖亚之光，在红色光芒之中再次变身。
此时的盖亚虽然能量已经显示不足，只能维持和人类等大的体型，但在我梦的决心之下，爆发出了和相同体型、并且满能量状态的阿古茹互角的战力。
第51话
在和佐格（第一形态）的战斗中被夺走了盖亚之光的高山我梦，和XIG联手展开作战，借助地球怪兽的力量再次获得了地球之光，并重新变身为盖亚奥特曼。
此次变身没有使用蓝宝锥，而是在世界各地传送过来的光之能量中直接变身，而且还是直接以盖亚至高型的姿态登场。虽然外表和平时的至高型没有区别，但这时候的盖亚至高型的战斗力得到了飞跃性的全面提升，远凌驾于和和佐格战斗之前时的状态。
盖亚头部：
名副其实，盖亚的头。使用光子冰刀或者净化光线时，这个部位会集合大地的红色之光的能源之后放出。
盖亚眼：
闪耀着乳白色光芒的盖亚的眼睛。能够瞬间把握在宇宙空间或者隐藏在地层地下的敌人的位置，在各种场所都能保证清晰的视野。在生命评测器的闪烁熄灭的时候，眼睛的光辉也会随着消失。
生命计测器：
生命计测器，是位于盖亚胸口中央部位的宝石指示灯，其主要作用是计算活动能源剩余和伤害计算警报，一旦出现体力不支或活动所需要的能源减少，以及受到超过承受限度的重大伤害时，这个部位会从蓝色变为红色并不停闪烁。当这个闪烁消失之时，盖亚奥特曼也就会无法再次站起。
同时，生命计测器也是奥特曼的弱点所在，若被破坏便会失去光芒而消失，一段时间内无法再度变身。
作为地球之光诞生的奥特曼，盖亚和阿古茹一样，在地球上没有活动时间的限制。但这点局限于在自己所出生的地球上，在进入别的次元的地球作战时，盖亚的能量会急速消耗，比如在剧场版《超时空大决战》中，盖亚变身后才30秒左右生命计测器就开始闪烁。
盖亚之甲：
位于盖亚生命计测器两侧的保护甲，有金色的沿边构架，是受到敌人攻击也不会受伤的铠甲，一般的攻击都会被防御或弹开。在前期，盖亚V1型时保护甲内部色调为红色，在盖亚吸收了阿古茹之光升级为V2型后，内部色调变成了黑色，象征与海洋力量的结合。变身至高型后增加了肩甲。
盖亚皮肤：
在超高温或者极低温的环境下都可以忍受的身体，同样能抵挡大部分怪兽光线和火焰攻击时而不会直接负伤。
盖亚手臂：
除了做光子冰刀或者净化光线的准备动作之外，大部分的光线技能都是从这里发射出去。近身战中能发挥绝大的力量，施展拳术、摔跤等格斗技能，在使用全力时双手会发出光芒。随着形态的升级而发挥出更强的力量，在V1型时就曾有过举起10万吨的仲耐尔和15万吨的安奇玛塔等重量级怪兽的记录。
盖亚足：
产生反重力能源，能够在空中以20马赫以上的速度飞翔。在落到地面上后产生的巨大震动，会震起很高的沙土。筋肉力量让盖亚能跳跃出1200米以上的距离，也能在战斗中以此施展威力十足的踢术。
盖亚奥特曼形态：
盖亚V1（Gaia）
飞行速度：20马赫
走行速度：5马赫
水中速度：1马赫
地中速度：1.2马赫
跳跃力：1200米
握力：5万吨
腕力：10万吨
地球回应了高山我梦守护人类的强烈意志，赋予其红色的【大地之光】变身而成的奥特曼。这个形态是盖亚奥特曼的初始版本，身体颜色为红·银·金三色。V1型的盖亚外形上与昭和系奥特曼十分相似，在底色为银色的身躯上描绘了象征着大地之光的红色，因为是大地的力量，高热系攻击是其基本战力，以及展现出强有力的肉搏战。战斗力和阿古茹奥特曼V1型相等。
本形态是这是盖亚没得到阿古茹之光之前的样貌，是大地之光的原本姿态，直接称呼为“盖亚奥特曼”。为了和后来得到海洋之光而升级的V2型做区分，此形态被观众们称为V1型（Version 1），实际上并没有这一官方正式称呼，但也在部分场合较少地使用。
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