לאונרד, העוסק בפיזיקה ניסויית, ושלדון, העוסק בפיזיקה תאורטית הם פיזיקאים מחוננים העובדים במכון הטכנולוגי של קליפורניה. שניהם גרים כשותפים בדירה בעיר פסדינה שבקליפורניה. שכנתם פני, היא מלצרית השואפת להיות שחקנית מפורסמת. חבריהם הקרובים של לאונרד ושלדון הם ראג'ש והווארד. מאפיין כללי של דמויות המדענים הוא אי השתלבות חברתית ועולם פנימי בו קומיקס ומדע בידיוני תופסים מקום נרחב.