Boltzmann en iyi istatistik mekaniği kurmak için bilinen, bilim dalı bağımsız Amerikan matematiksel fizikçi J. Willard Gibbs tarafından icat etti. Çalışmaları özellikleri ve yapı taşları olan maddelerin büyük ölçekli özelliklere sahip moleküller, atomunu ya da temel parçacıkların davranışını bağlanır. Boltzmann maddenin özelliklerini nasıl belirlediğini atom özellikleri tanımlamak için olasılık kullandı.
Kariyeri boyunca, Boltzmann öğrencilik yıllarında geliştirilen ediliyordu hepsi mekaniği, dinamik ve elektromanyetizma, önemli katkılarda. O elektromanyetizma alanında İskoç fizikçi James Clerk Maxwell araştırmanın önemini tanıyan ilk Avrupalı bilim adamlarından biriydi. Elektrik ve Manyetizma, Boltzmann tarafından önsözü ile 1897 yılında yayımlanan Maxwell'in teorileri üzerine Boltzmann dersler dayalı bir kitabın Teorisi, Maxwell'in çalışmaları yaymak oldu.
Boltzmann yayınlanan ilk kağıt (1865) bir ders ile uyarıldı Elektrik teorisi üzerine Josef Stefan tarafından verilen. Üç yıl sonra, o iki atıf gazlar, termal denge üzerinde bir bildiri yayınladı ve bu konuda Maxwell'in çalışmaları genişletilmiş. 1871 yılında, çarpma atomlu dağıtımı için bir denklem elde edilmiştir. Maxwell-Boltzmann dağılımı olarak bilinen bu denklemin göre, tüm yönlerde atomik hareket için gerekli olan enerjinin ortalama miktarı eşittir. 1884 yılında, Boltzmann Stefan 1879 yılında formüle siyah-cisim radyasyon ampirik yasa termodinamiğin ilkeleri türetilmiş olabilir nasıl göstererek akıl hocası çalışmalarına genişletti. Stefan-Boltzmann yasaya göre, siyah bir bedenden yayılan toplam enerji mutlak sıcaklığın dördüncü gücü ile doğru orantılıdır. Yasa kırmızı yıldız olarak aynı boyutta bir mavi yıldız çok parlak olduğu gerçeği ile gösterilmektedir. 1890 yılında Boltzmann mekaniğinin ilkelerinden termodinamiğin ikinci yasasını türetilmiştir. O entropi yerine her zaman daha hemen hemen her zaman arttığını iddia etti.
Pek çok bilim adamı Boltmann fikirlerini reddetmiştir. Lübeck Alman liman kenti bir 1895 bilimsel toplantıda, ateşli bir tartışma Boltzmann Wilhe
