Boltzmann je najlepšie známy pre založenie štatistické mechaniky je vedný odbor, samostatne vynašiel americký matematický fyzik Willard Gibbs. Ich práce spojené vlastnosti a správanie molekúl, atómov alebo elementárne častice s vlastnosťami rozsiahlych týchto látok, z ktorých sú stavebnými kameňmi. Boltzmann použitý pravdepodobnosť popisovať, ako atómové vlastnosti určujú vlastnosti hmoty.
V priebehu svojej kariéry, Boltzmann robil významné príspevky k mechanika, dynamika, a elektromagnetizmu, z ktorých všetky boli vyvinuté počas jeho študentských rokov. Bol jedným z prvých európskych vedcov uznať dôležitosť Škótsky fyzikálneho James Clerk Maxwell výskumu v oblasti elektromagnetizmu. Teórie elektriny a magnetizmu, knihu založenú na prednáškach Boltzmann na Maxwellove teórie, ktorá bola uverejnená v roku 1897 s predslovom Boltzmann, pomáhal šíriť práce Maxwella.
Boltzmann najprv publikoval papier (1865) bol stimulovaný prednáškou keďže, Josef Stefan na elektrickom teóriu. O tri roky neskôr vydal knihu o tepelnej rovnováhe v plynoch, ktoré obe citované a rozšíril Maxwellovu prácu na tejto téme. V roku 1871, sa získa rovnica pre distribúciu atómov v dôsledku kolízie. Podľa tejto rovnice, ktorý stal sa známy ako Maxwell-Boltzmann distribúcie, priemerná množstvo energie potrebné pre atómové pohyb vo všetkých smeroch rovná. V roku 1884, Boltzmann rozpísal sa o prácu svojho mentora tým, že demonštruje ako empirický zákon pre čierne-radiácie tela, ktoré Stefan formulovaná v roku 1879 by mohol byť odvodený z princípov termodynamiky. Podľa Stefan-Boltzmannova zákona, je celková energia vyžarovaná z čierneho telesa je úmerná štvrtej mocnine jeho absolútnej teploty. Zákon dokladá fakt, že modrá hviezda, ktorá je rovnako veľká ako červenou hviezdou je veľmi oveľa jasnejšie. V roku 1890, Boltzmann odvodil druhý termodynamický zákon z princípov mechaniky. Ten tvrdil, že entropia zvyšuje takmer vždy, skôr ako vždy.
Mnoho vedcov zamietol Boltmann nápady. V 1
