Greyn anatomia
Näyttelijät ja hahmot > Entiset päähenkilöt

| Näyttelijä | Roolihahmo | Esiintyy> 1 | Esiintyy> 2 | Esiintyy> 3 | Esiintyy> 4 | Esiintyy> 5 | Esiintyy> 6 | Esiintyy> 7 | Esiintyy> 8 | Esiintyy> 9 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| Isaiah Washington | Preston Burke |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| T.R. Knight | George O'Malley |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Katherine Heigl | Izzie Stevens |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Kate Walsh | Addison Montgomery |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Jeffrey Dean Morgan | Denny Duquette |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Brooke Smith | Erica Hahn |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Chyler Leigh | Lexie Grey |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Kim Raver | Teddy Altman |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| Eric Dane | Mark Sloan |  |  |  |  |  |  |  |  |  |

Sarja keskittyy ryhmään kirurgian harjoittelijoita, erikoistuvia kirurgeja sekä useita lääkäreitä, jotka toimivat heidän mentoreinaan sekä ammatissa että henkilökohtaisessa elämässä. Sarjan tuottajat käyttivät ”värisokeaa näyttelijöiden valintaa”, jonka ansiosta sarjassa esiintyy useita eri rotujen edustajia. Kaikki Greyn anatomian roolit jaettiin ilman, että hahmojen rotua oltiin aiemmin valittu. Viisi ensin esiteltyä hahmoa ovat Meredith Grey (Ellen Pompeo), Alex Karev (Justin Chambers), George O'Malley (T. R. Knight), Izzie Stevens (Katherine Heigl) sekä Cristina Yang (Sandra Oh). He aloittavat kirurgian harjoittelijoina yleiskirurgi Miranda Baileyn (Chandra Wilson) ohjauksessa. Kirurgian ohjelmaa johtaa Richard Webber (James Pickens, Jr.), jolla oli aikoinaan suhde Meredithin äidin kanssa. Webberin alaisia ovat neurokirurgiaan erikoistunut Derek Shepherd (Patrick Dempsey) sekä kardiologiaan erikoistunut Preston Burke (Isaiah Washington). Derek esitellään Meredithin ihastuksena, kun taas Preston Cristinan ihastuksena.
Sarjan toisella kaudella esitellään gynekologian ja obstetriikan kirurgi Addison Montgomery (Kate Walsh), plastiikkakirurgi Mark Sloan (Eric Dane) sekä ortopedian kirurgi Callie Torres (Sara Ramírez). Addison on Derekin vaimo, joka saapuu Seattleen aikomuksenaan sopia miehensä kanssa. Mark on Derekin entinen parasystävä, jolla oli suhde Addisonin kanssa ja joka täten aiheutti heidän avioliittonsa kariutumisen. Callie on Georgen ihastus ja pari meneekin myöhemmin naimisiin, mutta lopulta eroaa. Addison jättää sarjan kolmannella kaudella liittyäkseen spin-off-sarja Rakkauden anatomiaan. Kolmannella kaudella esitellään harjoittelija Lexie Grey (Chyler Leigh), Meredithin siskopuoli. Kauden päätösjaksossa Burke poistuu sarjasta lähdettyään omista häistään.
Neljännen kauden alussa Cristina saa tietää Derekiltä, että Preston irtisanoi itsensä Seattle Gracesta. Pian Cristina murtuukin kuultuaan Burken saaneen suuren palkinnon kardiologian alalta eikä tämä edes mainitse Cristinaa kiitospuheessaan, vaikka tämä auttoikin – ja jopa suoritti – suuren osan tämän leikkauksista Burken toipuessa. Kardiologi Erica Hahnista (Brooke Smith) tulee neljännellä kaudella yksi päähenkilöistä, esiinnyttyään sivuosassa kausilla kaksi ja kolme.
Viidennen kauden aikana Hahn jättää sarjan. Kaksi uutta hahmoa esitellään: traumakirurgi Owen Hunt (Kevin McKidd) ja pediatrian kirurgi Arizona Robbins (Jessica Capshaw). Owen ihastuu Cristinaan ja Arizona Callieen. Viidennellä kaudella esitellään sivuhenkilö tri Sadie Harris (Melissa George), joka on Meredithin vanha ystävä.
George O’Malley kuolee kuudennen kauden alussa ja Izzie jättää sarjan pian syöpäleikkauksensa jälkeen. Kardiologi Teddy Altman (Kim Raver) esitellään Owenin vanhana tuttuna ja myöhemmin tästäkin tulee vakiohahmo. Seattle Gracen ja Mercy Westin sairaaloiden yhdistyessä, esitellään useita uusia hahmoja: erikoistuvat kirurgit Reed Adamson (Nora Zehetner), Jackson Avery (Jesse Williams), April Kepner (Sarah Drew) sekä Charles Percy (Robert Baker). Myös nukututuslääkäri tri Ben Warren (Jason George) esitellään tri Baileyn ihastuksena. Kuudennen kauden päätösjaksossa sekä Reed Adamson että Charles Percy poistuvat sarjasta sairaalassa tapahtuneen ampumavälikohtauksen uhreina.
Seitsemännellä kaudella Jackson Avery ja April Kepner nousevat vakionäyttelijäkaartiin. Uusina sivuhenkilöinä esitellään Alexin ihastus gynekologi Lucy Fields (Rachael Taylor), lastenlääkäri Robert Stark (Peter MacNicol) ja Baileyn uusi poikaystävä sairaanhoitaja Eli (Daniel Sunjata). Teddy menee naimisiin potilaana olevan Henryn (Scott Foley) kanssa.