Beverly nedvurderer også Leonard ved å stadig påpeke at hans bror og søster er mer vellykket i sine respektive felt enn ham. Leonards yngre bror, Michael, er professor ved Harvard University og forlovet med den yngste dommeren i New Jerseys historie. Hans eldre søster er en banebrytende forsker som prøver å kurere diabetes. Leonards far var antropolog. Sheldon avslører at Leonards mellomnavn, "Leakey", kommer fra den berømte arkeologen Louis Leakey, som Leonards far hadde jobbet sammen med. Leonard har en IQ på 173, og var 24 år gammel da han fikk sin doktorgrad fra Princeton University. Han arbeider med eksperimentell partikkelfysikk, og har en imponerende kunnskap om teoretisk fysikk. Hans forskningstemaer varierer fra Bose-Einstein-kondensasjon, kvantemekanikk og kosmisk stråling. I henhold til Sheldon, er Leonards arbeid er for det meste derivat og dermed uviktig. I sesong 6 arbeidet Leonard med et fysikk-prosjekt om hydrodynamikk som ble sponset av professor Stephen Hawking, som foregikk over tre måneder på et skip i Nordsjøen.