Secondo molti, il suo sdoppiamento di personalità era dovuto alla sua assoluta fedeltà all'ideologia nazista e quindi l'estrema dedizione che osservava quando era chiamato a svolgere il suo "dovere" (selezionare e analizzare), nello svolgimento del quale era assolutamente distaccato e non tradiva alcuna emozione. Tuttavia in momenti meno formali, risultava essere una persona paradossalmente piacevole e comprensiva come raccontano gli stessi medici che con lui collaborarono. A ogni modo, molto spesso Mengele alternava momenti di calma, pacatezza e rispetto (alcuni gemelli ricordano come, pur analizzandoli nudi, Mengele fosse stato sempre corretto ed educato e li avesse trattati con gentilezza, con la professionalità di un dottore) a scatti d'ira incontrollabili (in un episodio, diversi assistenti raccontano come si irritò per la lentezza con cui venivano fatte le iniezioni mortali di fenolo dallo stesso personale SS e come lui stesso abbia strappato dalle mani di uno di questi la siringa per mostrare come doveva essere fatto).