カリフォルニア工科大学の物理学博士でレーザー技術などを研究。ゲームやコミックが好きなオタクで、LA郊外のパサデナにあるビルで同僚のシェルドンと2人暮らし。誕生日も祝わない教育熱心な両親のもとに生まれ、IQ173で他の科学や文学・歴史にも強く、24歳で博士号を得た。外見は黒ブチのメガネがトレードマーク。長らく片思いしていたペニーとついに結ばれるも、恋愛観の違いから結局は別れたこともあるが、その後、ペニーとよりを戻し、交際は順調。両親は離婚しており母ビバリーは精神科医。姉と弟がいる。

カリフォルニア工科大学の物理学博士で、レナードのルームメイト。テキサス出身の天才で、IQ187。11歳で大学に入学し、ドイツに留学後、ツイスター理論を研究していた16歳の時に博士号を取得。性格はレナードに輪をかけて自信家、皮肉屋で保守的、理屈っぽくて空気が読めず、さらに頑固。極度の潔癖症で、ウソがつけず隠し事をするのがヘタである。テキサス出身でミドルネームはリー。母メアリーは信心深く、双子の妹ミッシーはスレンダー美人。「女子版シェルドン」とも言うべきエイミーとの交際も順調で、シェルドンにも変化が……！？

レナードとシェルドンの向かいの部屋に住む魅力的な独身女性。ネブラスカ州オマハ出身。オタクっぽいレナードやその友人たちに偏見を抱かずに接する心の広いおおらかな性格だが、その反面がさつな部分がなきにしもあらず。また、ダメ男に惹かれる節がある。レナードとは一度別れた後、再び交際を始めたが、二人の関係に関して深く考えることにはあまり積極的ではないようで……。仕事はレストラン「チーズケーキ・ファクトリー」のウェイトレスで、女優になる夢を持っている。

レナード＆シェルドンと同じ大学で応用物理学のエンジニアで、一風変わった役に立たない機械を作ることが多いユダヤ系の青年。ペニーに紹介されたバーナデットという女の子と付き合い始め、その後めでたく結婚。父親はハワードが11歳の時に出奔、それ以来口うるさい母親と2人暮らしをしていたが、ハワードのチームが設計した宇宙望遠鏡が国際宇宙ステーションに装備されることとなり、専門家として宇宙ステーションに滞在したこともあり、“宇宙飛行士”という肩書きを持つ。

レナード＆シェルドンと同じ大学で粒子天文学を研究するニューデリー出身の博士。性格は職場の中で最もシャイで、女性とはお酒を飲んだ時（または自分がお酒を飲んでいると思い込んだ時）しか話すことができず、グループの中で唯一カノジョいない歴を更新中。しかしつい最近、フラれたショックがきっかけで、ペニーたちとも話せるようになり、ラージにもついに春の訪れがくるかも！？ 趣味はやはりＴＶゲームでレナードたちの部屋に通っている。インドの実家は大金持ちで、美人の妹プリヤは以前レナードと付き合っていた。

ハワードの妻。ペニーの元同僚だったが微生物学で博士号を取得し、現在は大手製薬会社に勤めている。レナードとハワードの間の、「どっちかに恋人ができたら、もう一方は、その恋人に、恋人の友達と仲を取り持ってもらう」という協定により、当時レナードの彼女だったペニーがハワードに紹介。唯一の共通の話題、お互いの母親のことで意気投合し交際を始め、その後結婚。ハワードの母親とも渡り合えるしたたかさを持つ。幼いころ弟たちの面倒を見させられたせいで現在も子供があまり好きではない。父親は警察あがりで銃を携帯している、典型的な保守派の頑固親父。

神経生物学者。ハワードとラージが面白半分でシェルドンを出会い系サイトに登録したことにより見つかった「シェルドンにピッタリの女性」。エイミーも「少なくとも1年に1度デートする」と母と決めていたから登録していたのだが、シェルドンと思考回路が同じであることが分かり意気投合、シェルドンの人生初のデート相手となる。シェルドンから正式に交際を申し込まれ、交際は彼らなりに順調だが、さらに関係を進めようと様々なアプローチを試みている。今までの人生において他人と関わり合いになることはあまりなかったこともあり、ペニーのことは大親友と思っている。