To Love Ru est une série animée basée sur le manga du même titre écrit par Saki Hasemi et illustré par Kentaro Yabuki. Produit par Xebec et réalisé par Takao Kato, l’anime a été diffusé au Japon entre le 4 avril et le 26 septembre 2008. Alors que l’anime utilise des personnages et des thèmes généraux du manga original, une grande majorité de cette saison était originale et n’a pas adapté beaucoup de matériel de son manga source. Le thème d’ouverture de l’anime est « Pour toujours, Nous pouvons le faire! » par Thyme, le premier thème de fin des épisodes un à treize est « Lucky Tune » (ラッキーチューン, Rakkī Chūn), et le deuxième thème de fin est « Kiss no Yukue » (kissの の); les deux sont chantés par Anna. Trois épisodes d’animation vidéo originaux (OVA) produits par Xebec et réalisés par Takao Kato ont été expédiés à partir du 3 avril 2009 avec des copies pré-commandées des 13e, 14e et 15e volumes du manga. Trois épisodes OVA supplémentaires ont été publiés avec la version groupée des 16e, 17e et 18e volumes. Le thème d’ouverture des OVA est « Yatte Koi Daisuki » et le thème de fin est « Apple panic »; les deux chansons sont de Haruka Tomatsu et Sayuri Yahagi, les doubleuses de Lala Satalin Deviluke et Haruna Sairenji, respectivement.
L’anime est distribué sous licence en Amérique du Nord par Sentai Filmworks et distribué par Section23 Films. La collection complète de DVD la première partie contenant la première demi-saison est sortie le 15 décembre 2009 et la deuxième partie contenant la deuxième demi-saison est sortie le 16 février 2010. Sentai a publié la série sur Blu-ray le 18 mars 2014.
Une deuxième saison de l’anime intitulée Motto To Love Ru (もっとto LOVEる-とらぶる-, More To Love Ru-trouble-) a été produite par Xebec et réalisée par Atsushi Ōtsuki. Il a été diffusé pendant 12 épisodes entre le 6 octobre et le 22 décembre 2010 et marquerait le début de l’anime adhérant strictement au manga. Le thème d’ouverture de la deuxième saison est « Loop-the-Loop » de Kotoko et le thème de fin est « Baby Baby Love » de Tomatsu. Sentai Filmworks a également autorisé la deuxième saison et publié l’ensemble complet de la série en DVD le 3 avril 2012; le coffret Blu-ray est sorti le 27 mai 2014.
Six épisodes OVA de To Love Ru Darkness, une suite manga, ont été produits par Xebec et publiés avec les éditions limitées des 5e, 6e, 8e, 9e, 12e et 13e volumes du manga en DVD les 17 août 2012, 19 décembre 2012, 19 août 2013, 4 décembre 2013, 4 décembre 2014 et 3 avril 2015, respectivement. Une adaptation en série télévisée d’animation en douze épisodes a également été produite par Xebec, réalisée par Atsushi Ōtsuki, et diffusée entre le 6 octobre et le 29 décembre 2012. Le thème d’ouverture de To Love Ru Darkness est « Rakuen Project » (楽園PROJECT) de Ray et le thème de fin est « Foul Play ni Kurari » (ファールプレーにくらり) de Kanon Wakeshima. Sentai Filmworks a publié To Love Ru Darkness en DVD et Blu-ray en Amérique du Nord le 15 juillet 2014.
Une deuxième saison de To Love Ru Darkness, intitulée To Love Ru Darkness 2nd a été diffusée au Japon entre le 7 juillet et le 29 octobre 2015. Le thème d’ouverture est « secret arms » de Ray tandis que le thème de fin est « Gardens » de Mami Kawada. Sentai Filmworks a publié To Love Ru Darkness 2nd en DVD et Blu-ray en Amérique du Nord le 1er novembre 2016. Trois épisodes OVA de To Love Ru Darkness 2nd ont été produits par Xebec entre le 4 janvier et le 2 décembre 2016. Un quatrième épisode OVA pour commémorer le 10e anniversaire de To Love Ru est sorti le 2 novembre 2017 avec un livre intitulé To Love Ru Chronicles.