谢尔顿是来自加州理工学院的一位理论物理学家，和他的同事及最好的朋友伦纳德·霍夫斯塔特（约翰尼·盖尔克奇饰）合租一套公寓。他们住在佩妮（凯莉·库柯饰）的对门。谢尔顿因他超常的智力而显得与众不同。他十分精明又吹毛求疵，在生活中一定要按规律行事，缺乏对幽默、讽刺的理解，习惯于显摆他超常的智商（其他角色时不时会觉得这让人很不爽），并且完全没有幽默感。这些性格是谢尔顿大部分笑点的来源，也成为了数集的情节中心。这个角色被描述为剧中的一个突出角色（Breakout character）评论者和粉丝们已经推断出谢尔顿的个性有阿斯伯格综合征和强迫症的特征。
