理论物理学家。谢尔顿是一位神童，12岁小学五年级毕业后就进入了大学。他拥有187的智商，但不懂得谦虚和体谅他人，难以领会反语、讽刺和幽默。有强烈的强迫症和洁癖。

一个十分漂亮的金发美女，住在伦纳德和谢尔顿的公寓对面。他只身从奥马哈来到洛杉矶，本想找一份演艺工作，但迫于生活压力，只得现在餐馆“芝士工厂”中当侍应生。

实验物理学家，智商173，24岁时取得了普林斯顿大学的博士学位。与同事谢尔顿同租一间公寓，二人与同事霍华德和拉杰是性格相似的好友。对邻居佩妮一见钟情。

由西蒙·黑尔贝格扮演，是航空航天工程师。霍华德是犹太人，只有一个硕士学位。霍华德乐于与异性搭讪，但总是适得其反，为了泡妞而屡次差点搞砸自己的事业。结婚前与母亲住在一起，此事虽然经常给他带来烦恼，但本人其实根本离不开母亲，母亲在后来的突然辞世也对他造成打击。

天文学家。拉杰什来自印度新德里，他非常害羞，面对女人时甚至无法说话，但喝醉（或者以为自己喝醉）时却能让他突然变成社交高手。后来，他的研究陷入了绝境，而又不愿意返回印度，因此不得已转为在谢尔顿手下共事，并与他共用一间办公室。

由马伊姆·拜力克扮演，神经生物学家，谢尔顿的女友。在第三季的最后一集出场，由霍华德和拉杰什替谢尔顿在交友网站上征得。与谢尔顿出奇相似，但比他稍微多一点社交与性方面的渴望。经常与谢尔顿视频联系，后来与众人，尤其是佩妮和伯纳黛特的关系渐渐密切，且不时表现出同性恋特质。