Dr. Leonard Leakey Hofstadter

Leonard ist hochbegabt (sein IQ wird mit 173 angegeben). Das Studium an der Princeton University schloss er mit 24 Jahren mit der Promotion zum Ph.D. ab. Am Caltech ist er als Experimentalphysikerbeschäftigt. Er teilt sich eine Wohnung mit Sheldon und ist mit diesem (trotz anfänglicher und immer wiederkehrender Schwierigkeiten) befreundet. Mit seinen Freunden teilt er sein stark ausgeprägtes Interesse an Comics, Science-Fiction etc. und seine Sammelleidenschaft in Form von Actionfiguren und ähnlichen Fanartikeln. Leonard leidet an Laktoseintoleranz, die im Laufe der Fernsehserie wiederholt thematisiert wird.

Dr. Sheldon Lee Cooper

Sheldon ist theoretischer Physiker. Er ist wie Leonard hochbegabt (sein IQ wird mit 187 angegeben) und versuchte bereits als Kind, komplexe Geräte wie ein Röntgengerät und einen Kernreaktor zu bauen. Außerdem besitzt er ein fotografisches Gedächtnis. In der Schule übersprang er einige Klassen, wodurch er das College an der University of Texas at Austin bereits im Alter von 14 Jahren summa cum laude abschloss. Im Alter von 15 Jahren bekleidete Sheldon eine Gastprofessur an der Universität Heidelberg; mit 16 Jahren wurde er über eine Arbeit zur Twistor-Theorie zum Ph.D. promoviert.

Howard Joel Wolowitz

Howard ist ein Raumfahrtingenieur am Fachbereich Angewandte Physik (Department of Applied Physics) des Caltech. Im Gegensatz zu Leonard, Sheldon und Raj ist er nicht promoviert, sondern hat am MIT „nur“ als Master of Engineering (in der deutschen Synchronisierung der ersten beiden Staffeln fälschlicherweise mit Magister übersetzt) abgeschlossen; gelegentlich wird er deshalb herabgesetzt. In der letzten Folge der fünften Staffel fliegt Howard zur Internationalen Raumstation.

Dr. Rajesh "Raj" Ramayan Koothrappali

Raj ist ein promovierter indischer Astrophysiker aus Neu-Delhi und Howards bester Freund. Ebenso wie dieser hat er am MIT studiert. Wie Leonard, Sheldon und Howard arbeitet er am Physik-Fachbereich des Caltech; sein Fachgebiet ist die Astroteilchenphysik. Ab der dritten Staffel arbeitet er mit Sheldon zusammen.

Penny

Penny, deren Nachname ungenannt bleibt, wohnt im selben Stockwerk wie Leonard und Sheldon. Penny möchte als Schauspielerin arbeiten; aufgrund fehlender Engagements hält sie sich als Bedienung in einem The-Cheesecake-Factory-Restaurant, einer aus Südkalifornien stammenden Restaurantkette, über Wasser. Im Gegensatz zu ihren beiden Physiker-Nachbarn verfügt Penny weder über einen College-Abschluss noch über weitere akademische Bildung. Der wissenschaftliche Diskurs und die für Penny ungewöhnlichen Hobbys ihrer Nachbarn sind ihr dementsprechend fremd und überfordern sie regelmäßig.

Dr. Bernadette Maryann Rostenkowski-Wolowitz

Bernadette Rostenkowski-Wolowitz, geborene Rostenkowski, ist zunächst eine Bedienung und Kollegin von Penny im The-Cheesecake-Factory-Restaurant; mit diesem Job finanziert sie ihr Mikrobiologiestudium. Sie hat polnische Wurzeln und ist streng katholisch erzogen worden, weshalb sie nicht gut lügen kann. Ebenso wie Howard ist sie nur relativ klein gewachsen, was in der Serie mehrfach thematisiert wird.

Dr. Amy Farrah Fowler

Amy ist Neurobiologin mit Harvard-Abschluss und entwickelt sich zu Sheldons Freundin, die Beziehung gestaltet sich allerdings rein platonisch. Sie verabredet sich nur mit Männern, weil sie mit ihrer Mutter die Abmachung hat, einmal pro Jahr mit einem Mann auszugehen. Sheldon ist eines dieser jährlichen Dates. Zeitweise lebt ein Zigaretten rauchendes Äffchen, das in einem ihrer Experimente benutzt wurde, in ihrer Wohnung.

Stuart Bloom

Stuart besitzt einen Comic-Laden, den er aus finanziellen Gründen zeitweilig auch als Wohnung nutzt. Sheldon, Leonard, Howard und Raj sind häufige Gäste. Stuart gelingt es immer wieder, den vieren Comics oder Spiele anzubieten, denen sie nicht widerstehen können. Stuart hat ein enormes Wissen auf diesem Gebiet, und es kommt insbesondere mit Sheldon zu Fach- und Streitgesprächen.