Liu Xia har varit i husarrest sedan hennes man vann utmärkelsen 2010. Hon har aldrig blivit åtalad.
Vänner säger att hon är deprimerad men fruktar att om hon träffar en läkare kan hon skickas till ett psykiatriskt sjukhus.
Liu dömdes 2009 för subversion. De kinesiska myndigheterna har aldrig förklarat varför de har begränsat hans frus rörelser.
Nyheter om Liu Xias tillstånd kom från medaktivisten Hu Jia, en familjevän och en frispråkig dissident i sin egen rätt.
"Liu Xia var en mycket glad och glad person innan Liu Xiaobo gripande," Mr Hu berättade BBC kinesiska.
"Vi tyckte alla att hennes soliga ljusa personlighet var det perfekta komplementet till Xiaobos mer intensiva läggning."
Men tre års husarrest hade försatt Liu i djup depression, sade han.
Hon nekas fri rörlighet eller rätt att ta emot besökare. Även hennes begäran om en daglig promenad i en lokal park hade avvisats av rädsla anhängare eller journalister kan närma sig henne, sade Hu Jia.
Han sade att Liu kände sig skyldig till att hennes bror Liu Hui hade fängslats tidigare i år för bedrägeri - hon trodde att han hade åtalats på grund av sina kontakter med Liu Xiaobo och sig själv.
Hu Jia avslöjade att en sympatisk sjukvårdspersonal hade ordinerat anti-depressiva medel för Liu Xia, men säger att han inte kunde säga säkert om hon hade tagit någon av medicinen.
Hu Jias fru Zeng Jinyan, som nu bor i Hongkong, har på Liu Xias vägnar vädjat om att "en internationellt känd psykolog från Medecins sans Frontieres" ska få träffa Liu Xia.
Hu Jia tror att detta skulle vara den enda hjälp som Liu Xia skulle känna sig säker att acceptera, men han tvivlar på att de kinesiska myndigheterna skulle tillåta henne sådan medicinsk vård.
Hon vill också ha mer tillgång till brev från sin man, och rätten att tjäna pengar.
Oron växer för den mentala hälsan hos den fängslade kinesiska Nobels hustru Fredspristagare Liu Xiaobo.