Блискучий фізик-експериментатор (IQ 173 бали), має ступінь доктора філософії (отримав у 24 роки), працює в одному із провідних фізичних інститутів на кафедрі експериментальної фізики, грає на віолончелі, любить комп'ютерні ігри, комікси, фантастичні серіали, збирає мініатюри героїв коміксів (деякі досі зберігає нерозпечатаними — вважається, що після тривалого часу їхня колекційна вартість зросте багаторазово). Живе разом зі своїм другом Шелдоном. У першій серії серіалу закохується в Пенні, і з тих пір намагається справити на неї приємне враження, але по дорозі до її серця потрапляє у безліч комічних ситуацій (багато з яких відбуваються з вини його друзів, особливо Шелдона). Незважаючи на свою геніальність, має погані навички спілкування зі звичайними людьми, особливо з жінками. У нього було лише дві дівчини, перша (Джойс Кім) шпигунка Північної Кореї втекла від нього на 27-й день їхніх відносин (з'являється в 22й серії 3го сезону); друга (Леслі Уінкл) працює з Леонардом в одній лабораторії і використовує близькість з ним для зняття стресу (що відбувається кілька разів на рік).
— Та ні, я просто заґуґлив, як це робиться.
— Мене він якось зачіпає?
— Ні.
— Тоді страждай мовчки.
— Як?
— У Матриці їжа була б смачніше.
— Згоден. І до чого ти хилиш?
— Ні до чого, думаю, непогано б виглядало на футболці.