După ce a primit diplomă de licență sau, Hoffmann a intrat la Universitatea Harvard pentru studii postuniversitare în chimie. În 1959, el a fost acordat o bursă pentru a participa la un program de vară în chimie cuantică de la Universitatea din Uppsala din Suedia. Acolo la întâlnit pe Eva Börjesson, cu care sa căsătorit în 1960. În acel an, Hoffmann primit, de asemenea o diplomă de master de la Harvard. Hoffmann și soția sa petrecut apoi un an în Uniunea Sovietică, în cazul în care Hoffmann a fost un student de schimb de la Universitatea din Moscova. Mai târziu, au avut doi copii:. Un fiu, Hillel Jan, și o fiică, Ingrid Elena
Revenind la Statele Unite ale Americii în 1961, Hoffmann a început să studieze chimia teoretică sub William Lipscomb Nunn, Jr., un profesor de chimie care ar merge pe pentru a câștiga Premiul Nobel 1976 pentru chimie pentru teoriile sale de legături chimice în compuși de bor. Hoffmann a folosit mai devreme de calculatoare pentru a ajuta la rezolvarea problemelor din chimia organică, studiul de substanțe chimice care conțin carbon-carbon obligațiuni. El a descris procesele chimice din punct de vedere nori de electroni în atomi implicate. Aplicarea un principiu existent numit regula Huckel -care indică numărul de electroni în orbitează în jurul nori o anumită moleculă-Hoffmann folosit programe de calculator pentru a calcula structura electronică a hidruri bor și molecule poliedrice. Hoffmann primit titlul de doctor Studii în chimie teoretică de la Harvard în 1962.
După ce castiguri diploma de doctorat, Hoffmann a primit o bursa de trei ani pentru a continua cercetarea în chimie teoretică aplicată la Harvard. În 1964, el a început să lucreze cu chimistul organic distins Robert Burns Woodward. Woodward ar câștiga Premiul Nobel pentru chimie în 1965 pentru contributiile sale la sinteze organice, dublarea chimică a compușilor pe bază de carbon.
Hoffmann stânga Harvard în 1965 de a accepta un post de
