与格拉茨的一位有抱负的数学和物理老师亨丽埃特·艾根特拉相遇。当时奥地利的大学不录取女性，她在试图旁听当地大学讲授的课程时被拒。她在玻尔兹曼建议下进行了申诉，并获得了成功。1876年7月17日，他们结为伉俪。他们育有三个女儿和两个儿子。之后，玻尔兹曼回到格拉茨成为实验物理学教授。斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯和瓦尔特·能斯特都在格拉茨受过他的教导。他在格拉茨度过了十四年快乐的时光。而正是在那里，他发展起对自然界的统计概念。1885年，他成为奥地利皇家科学院院士，而后，1887年，他成为格拉茨大学的校长。1888