Leonard trabalha como físico experimental na Caltech e divide apartamento com Sheldon Cooper, o apartamento se localiza na Avenida Los Robles, n° 2311, Pasadena, CA. Nascido em Nova Jersey, teve uma infância difícil, pois recebia poucas demonstrações de afeto dos pais e era sempre muito cobrado nos estudos. É filho de um antropólogo e da Dra. Beverly Hofstadter (Christine Baranski), uma neuropsiquiatra que, devido aos seus padrões de fala neuroticamente rigorosos, a falta de convenções sociais e atenção aos detalhes, ela é o equivalente feminino de Sheldon. Dos personagens do núcleo central da série, é o que melhor consegue conviver com as esquisitas e muitas vezes irritantes manias de Sheldon. Ele nasceu em 15 de novembro 1982, por tanto é do signo de escorpião

eonard não costuma se dar bem nos relacionamentos com mulheres e se apaixonou por Penny na primeira e segunda temporadas. Ainda na primeira temporada, teve um caso rápido com a física Leslie Winkle que não deu certo; já que ela e Sheldon não se entendiam, pois ela ousou corrigir a lousa com as fórmulas dele. Num dos episódios, Leonard conta para Penny sobre um relacionamento antigo com uma espiã norte-coreana, Joyce Kim ¹ , e com uma PhD em literatura francesa. No decorrer do seriado, Hofstadter tem um relacionamento sério com a Dra. Stephanie Barnett e com a advogada indiana Priya Koothrappali, a irmã de Raj. Porém, o relacionamento que mais se destacou na série foi com a garçonete Penny, com quem esteve envolvido na terceira, quinta, sexta e sétima temporada.

Leonard possui PhD e apresenta 181 de QI. Apesar de ser muito inteligente, Leonard não possui grandes trabalhos acadêmicos e é um físico experimental, motivo pelo qual é frequentemente ridicularizado por Sheldon.

Leonard sofre de miopia e intolerância à lactose. Seu nome, segundo os produtores, é uma combinação dos nomes do ator Sheldon Leonard e do físico Robert Hofstadter. Na série é dito que seu segundo nome vem do arqueólogo Louis Leakey, com quem seu pai participou de uma expedição.