جانی گالکی در نقش لئونارد هافستادر: او دکترای فیزیک کاربردی دارد و ضریب هوشیش ۱۷۳ است. در ۲۴ سالگی دکترا گرفته و اهل نیو جرسی است. او جملات کنایه‌ای و طنزآمیز فراوانی بر زبان می‌آورد و با دوست و همکارش، شلدون کوپر در یک آپارتمان زندگی می‌کند. او از ابتدای مجموعه به پنی علاقه‌مند می‌شود.
جیم پارسونز در نقش شلدون کوپر: او اهل گلوستون، تگزاس است و نبوغ خود را از کودکی نشان داده‌است. در ۱۱ سالگی وارد کالج شده و نخستین دکترایش را در ۱۶ سالگی گرفته. او دارای دو دکترا، دو فوق لیسانس و یک لیسانس است. رشتهٔ او فیزیک نظری است و بر روی نظریه ریسمان و مکانیک کوانتوم تحقیق می‌کند. ضریب هوشی او ۱۸۷ است. او در درک رسوم رفتار اجتماعی و فهم معانی طعنه‌ها و کنایه‌ها مشکل دارد و به جای اینکه مانند دیگران به صورت غریزی به رسوم عادی اجتماعی عمل کند و معنای کنایی جملات را متوجه شود سعی می‌کند با تمرین و مطالعه با این مسائل آشنا شود. او همچنین از تماس‌های معمول جسمی مثل بغل کردن و بوسیدن و حتی دست دادن به شدت اجتناب می‌کند و برای این کارش دو دلیل دارد یکی مسائل بهداشتی و دیگر اینکه همان‌طور که ذکر شد رفتارها و رسوم غریزی جامعه را به صورت غریزی درک و پذیرش نمی‌کند. او در یک آپارتمان با لئونارد و در همسایگی پنی زندگی می‌کند و در زمان وقوع مشکلات، به این دو پناه می‌برد. او بسیار خودخواه و مغرور است و همیشه از هوش خود تعریف می‌کند. همچنین او رانندگی بلد نیست و دوستانش باید او را به محل‌های مورد نظرش برسانند. حتی یک بار سعی می‌کند که گواهینامه بگیرد ولی موفق نمی‌شود. البته او در یکی از قسمت‌ها اعتراف کرد که گواهینامه گرفته‌است اما رانندگی نمی‌کند چون فکر می‌کند اگر کسی برای او رانندگی کند انگار راننده دارد و احساس مهم بودن می‌کند. در فصل ۴ او با امی فارا فاولر دوست می‌شود و در فصل ۵ امی دوست‌دختر او می‌شود.
کیلی کواکو در نقش پنی: دختری بلوند که اهل اوماها، نبراسکاست و در همسایگی شلدون و لئونارد زندگی می‌کند و برای بازیگر شدن به کالیفرنیا آمده. او برای بازیگر شدن در تست‌های زیادی شرکت می‌کند ولی موفق نیست و برای تأمین مخارج زندگی در رستوران چیزکیک فکتوری به عنوان پیش‌خدمت کار می‌کند. او چند بار با لئونارد رابطه برقرار می‌کند و از او جدا می‌شود اما در نهایت او و لئونارد هافستادر به‌طور ناگهانی در قسمت ۲۴ از فصل ۸ تصمیم به ازدواج می‌گیرند و در قسمت ۱ از فصل ۹ باهم به‌طور رسمی ازدواج می‌کنند ولی بلافاصله بعد از ازدواج لئونارد مشکلاتی به وجود می‌آورد. همچنین وی با امی و برنادت، گروه دوستانه‌ای تشکیل داده.نکته جالب دربارهٔ شخصیت پنی این است که تا به حال به نام خانوادگی این شخصیت در سریال اشاره نشده‌است ولی نویسندگان گفته‌اند که در فصل اخر از نام خانوادگی پنی با خبر می‌شویم.
سایمون هلبرگ در نقش هاوارد والوویتز: او فوق لیسانس مهندسی هوافضا دارد و یهودی است و تا قبل از ازدواج ش زندگی می‌کرد. بر خلاف شلدون، لئونارد و راج، او دکترا ندارد و به خاطر همین موضوع دوستانش به خصوص شلدون او را مسخره می‌کنند. او نیز در پاسخ می‌گوید که مدرک او از ام‌آی‌تی است و به جای نظریه‌پردازی‌های بیهوده، او در ناسا به مشارکت واقعی در دنیای علم می‌پردازد. او در انتهای فصل ۵ به فضا می‌رود. هاوارد خودش را یک زن‌باز توصیف می‌کند ولی بیشتر اوقات در این کار موفق نیست. در فصل ۵ با برنادت ازدواج می‌کند.
ال نایر در نقش راجش کوتراپالی: او که اهل دهلی نوست، دارای دکترای اخترفیزیک است و در مرکز تکنولوژی کالیفورنیا کار می‌کند. خانوادهٔ او پولدار هستند. راج از طریق وبکم با پدر و مادرش صحبت می‌کند. راج به جز در زمان‌هایی که الکل نوشیده باشد، نمی‌تواند با ن زیبا صحبت کند. در انتهای فصل ۶، این مشکل او حل می‌شود. برخی کارهای او نه است، ولی تأکید می‌کند که همجنسگرا نیست. در فصل ۴، خواهر او پِریا، به لس‌آنجلس می‌آید و با لئونارد رابطه برقرار می‌کند. خود او نیز در فصل ۶ با لوسی آشنا می‌شود.
این بازیگران ابتدا دوره‌ای و مهمان بوده‌اند و بعد به بازیگران اصلی مجموعه ملحق شده‌اند.
سارا گیلبرت در نقش لی وینکل (در فصل ۱ دوره‌ای، فصل ۲ اصلی و فصل ۳ دوره‌ای): او دارای دکترای فیزیک است و در آزمایشگاه همکار لئونارد است. به خاطر نظریات متضاد او و شلدون دربارهٔ فیزیک، او و شلدون دشمن یکدیگر هستند. با اینکه هر دوی آن‌ها یکدیگر را سطح پایین‌تر از خود می‌دانند، لی بیشتر شلدون را دست می‌اندازد و به او متلک می‌پراند. لی چندین بار با لئونارد و هاوارد رابطه جنسی برقرار می‌کند، بدون آنکه بین آن‌ها رابطه عاطفی وجود داشته باشد.
گیلبرت در فصل دوم به بازیگر اصلی مجموعه تبدیل شد، ولی دوباره در فصل سوم، به بازیگر دوره‌ای مهمان تغییر یافت، زیرا تهیه‌کنندگان نتوانستند محتوای زیادی برای کاراکتر او شکل بدهند.
وی بعد از فصل سوم، مجموعه را ترک کرد تا بر روی برنامه گفتگوی تلویزیونی خود به نام The Talk که از شبکه سی‌بی‌اس پخش می‌شود، تمرکز کند.
ملیسا راوش در نقش برنادت روستوناوسکی-والوویتز (فصل ۳ دوره‌ای، از فصل ۴ به بعد اصلی): زن جوانی که در ابتدا برای تأمین مخارج دانشگاهش، در رستوران پیش‌خدمت و همکار پنی است. در انتهای فصل ۴ او از تز دکترایش دفاع می‌کند و موفق به کسب دکترای میولوژی می‌شود. پنی، برنادت را به هاوارد معرفی می‌کند. در ابتدای آشنایی، به نظر می‌رسد که این دو با هم نمی‌سازند و وجه مشترکی ندارند، اما وقتی متوجه می‌شوند که هر دو مادر غیرقابل‌تحملی دارند، احساس می‌کنند که با هم وجه مشترک دارند. در فصل ۳ آن‌ها با هم به هم می‌زنند، در فصل ۴ دوباره با هم دوست می‌شوند. در اواخر فصل ۴ با هم نامزد می‌کنند و در آخرین قسمت فصل ۵، ازدواج می‌کنند.
ماییم بیالیک در نقش امی فارا فاولر (در فصل ۳ مهمان، از اواسط فصل ۴ به بعد اصلی): راج و هاوارد او را در اینترنت پیدا می‌کنند. آن‌ها با اینکه انتظار ندارند شلدون زمانی بتواند با زنی رابطه برقرار کند برای خنده هم که شده اطلاعات شلدون را به یک سایت دوست‌یابی می‌دهند و آن سایت شلدون و امی را با هم مطابق تشخیص می‌دهد. شلدون و امی دیدار می‌کنند و متوجه می‌شوند آن دو نقاط مشترک بسیاری دارند، اما امی به روابط اجتماعی و رمانتیک بیشتر از شلدون تمایل دارد. شلدون او را دختری توصیف می‌کند که دوستش است، نه دوست دخترش. رابطه این دو در فصل ۵ و ۶ به کندی پیشرفت می‌کند. همچنین او پنی و برنادت را بهترین دوستان خود می‌داند. امی فارا فاولر دکترای عصب‌شناسی دارد، بازیگر این نقش ماییم بیالیک هم در واقع دکترای علوم اعصاب دارد.
کوین سوسمن در نقش استوارت بلوم (فصل ۲–۵ دوره‌ای، فصل ۶ به بعد اصلی): استوارت صاحب مغازه کمیک است که کتاب‌های داستان و لوازم مربوط به شخصیت‌ها و فیلم‌های تخیلی مثل جنگ ستارگان، ارباب حلقه‌ها، و مرد عنکبوتی و غیره می‌فروشد. پسرانِ مجموعه، مرتب به آن مغازه سر می‌زنند و هر کدام مجموعهٔ گسترده‌ای از آن وسائل و کتاب‌ها دارند که علاقه و وابستگی زیادی هم به آن‌ها دارند و پای ثابت گردهمایی‌ها و جشنواره‌های کمیک و طرفدار عجیب فیلم‌های آن هستند و مثلاً برای نسخه‌ای که فقط دقایق کوتاهی اضافه بر فیلی دارد که بارها و بارها دیده‌اند باز هم با شور و شوق و هیجان در صف سینما می‌ایستند؛ و دخترهای سریال این رفتارها را بچگانه می‌دانند و از رفتارها و علایق و کلکسیون‌های آن‌ها متعجب هستند. استوارت هم شبیه ۴ مرد دیگر مجموعه است، اما توانایی اجتماعی او بیشتر از بقیه است. او فارغ‌التحصیل مدرسه طراحی رود آیلند است و استعداد نقاشی دارد. استوارت اولین باری که پنی را می‌بیند، از او تقاضا می‌کند که با هم بیرون بروند. بعد از چند قرار، پنی در موقعیتی حساس به اشتباه او را لئونارد صدا می‌کند و رابطه‌شان خراب می‌شود. در اپیزودی از فصل ۴، او می‌گوید که مشکل مالی دارد و مغازه‌اش، خانه‌اش نیز هست. در فصل ۶ که هاوارد به فضا می‌رود، او از طرف گروه پسران دعوت می‌شود تا جانشین هاوارد باشد. شلدون این قضیه را قبول نمی‌کند چون مدرک استوارت در حوزهٔ هنر است. استوارت با پیشنهاد ۳۰٪ تخفیف کتاب‌های مغازه‌اش، شلدون را راضی می‌کند.
پایان سریال