Людвиг Эдуард Больцман родился 20 февраля 1844 года в Вене, Австрия. Семья его была состоятельной, он получил хорошее воспитание. В школе учился прилежно, любил природу, увлекался поэзией и музыкой.
В 1866 году Больцман получил диплом Венского университета, а через два года стал приват-доцентом этого университета. Еще через два года он становится профессором теоретической физики университета в Граце, затем профессором математики университета Вены.
Больцман является автором работ по многим научным дисциплинам: математике, механике, гидродинамике, оптике, теории электромагнитного поля, термодинамике и другим. Наиболее высоко ценятся его работы по кинетической теории газов и термодинамике. Больцман обобщил закон Максвелла о распределении скоростей газовых молекул на газы, установил формулу «больцмановского распределения» и вывел основное кинетическое уравнение газов, которое является основой физической кинетики.
Больцман теоретически обосновал открытый ранее закон излучения абсолютно чёрного тела, был сторонником молекулярной теории строения вещества. Однако эти взгляды Больцмана встречали неприятие со стороны многих ученых, возможно, это явилось причиной охватившей Больцмана депрессии.
Он покончил жизнь самоубийством 5 сентября 1906 года в селении Дуино, близ Триеста (Австро-Венгрия).