Фамилия Шелдона совпадает с фамилией известного американского физика Леона Нила Купера, лауреата Нобелевской премии по физике 1972 года, а фамилия Леонарда — с фамилией другого американского физика Роберта Хофстэдера, лауреата Нобелевской премии по физике 1961 года.
Главные герои сериала названы именами Шелдон и Леонард в честь знаменитого актера и телепродюсера Шелдона Леонарда.
В одной из серий в роли самого себя сыграл лауреат Нобелевской премии по физике 2006 года, Джордж Смут.
В первоначальном сценарии не было персонажей Кутраппали и Воловица.
Титульная песня написана канадской альтернативной рок-группой Barenaked Ladies. В сериале звучит всего один куплет, но 9 октября 2007 года был выпущен в продажу полный вариант песни (длиной 1 мин 45 сек).
В 13 серии 1 сезона главные герои выбирают четвертого члена команды Кубка Физиков, и Радж говорит: «Вы знаете, кто, видимо, очень умна? Девушка, которая играет в сериале «Блоссом» (1990-1995), — у нее докторская степень в нейробиологии.» Речь идет об актрисе Майем Биалик, которая в более поздних сезонах играет роль Эми Фары Фоулер.
В первоначальной версии пилотного эпизода сериала, главная женская роль принадлежала Аманде Уолш.
Белорусский телеканал СТВ был вынужден закрыть сериал «Теоретики», являющийся нелегальным клоном знаменитого американского ситкома «Теория Большого взрыва». Появление «Теоретиков» сначала было замечено только фанатами сериала и блогерами, у которых оно вызвало бурное негодование. Однако затем информация о клоне из Беларуси дошла и до создателей «Теории Большого взрыва». В конце 15 эпизода 3 сезона сериала его продюсер Чак Лорр разместил свой комментарий по этому поводу, который затем был продублирован на его сайте.
При съемках 4 сезона Келли Куоко сломала ногу, катаясь на лошади. Так что в 5 и 6 серии 4 сезона она отсутствовала, а в других авторам пришлось выкручиваться, чтобы её гипс не попал в кадр. Поэтому в 7 серии её поставили за стойку барменом, а в 8 серии в кадре она всегда сидит, и гипс не видно. В традиционных заметках Чака Лорри, которые показываются в виде текста в конце каждой серии, это событие обыграно в шутливой форме, обязуя всех членов съемочной группы заранее согласовывать все свои травмоопасные действия — от поездок на лошадях до поз занятий сексом.
В каждой серии на ремне Говарда Воловица можно увидеть новую пряжку, связанную чаще всего с персонажами комиксов, фильмов, сериалов и т. д. (например, в одном из эпизодов — это летучая мышь, символ Бэтмена).
Шелдон часто носит футболки с изображением или символикой героев комиксов из вселенной DC Comics: 1 серия 1-го сезона — Флэш, 2 серия 1-го сезона — Супермен, 5 серия 1-го сезона — Бэтмен, 8 серия 1-го сезона — Аквамен, 7 и 13 серии 1-го сезона — Зеленый Фонарь.
В начале 11 серии 3 сезона ("The Maternal Congruence») Леонард, Пенни и Шелдон смотрят фильм «Гринч — похититель рождества» (2000), и в этой же серии приезжает мама Леонарда — Кристин Барански — сыгравшая одну из главных ролей в вышеупомянутом фильме.
В 16 серии 3 сезона на табличке судьи написано: «JUDGE J.KIRBY». Джек Кирби — американский писатель, художник и редактор комиксов, который в 1960-х годах совместно со Стэном Ли создаёт для Marvel Comics таких персонажей, как Халк, Фантастическая четвёрка и Люди Икс. Стэн Ли присутствует в 16 серии 3 сезона.