1916年，玻尔应聘为哥本哈根大学理论物理学教授。以往，理论物理学课程是不设教授头衔的，但玻尔不受成规的束缚。而且，他还有一个宏伟的计划，仿照卢瑟福的曼彻斯特实验室在哥本哈根建立一个理论物理研究中心。
玻尔的想法很快得到了学校当局、市政府以及社会各界的大力支持。
市政府在离市中心不远的地方划出一块地盘供修建研究所使用。玻尔高兴地称之为“这是一座美丽的公园”。场地后面是一片高大的树木，树木后面则是宽阔无垠的草坪。
夏季，人们总在那里踢足球，还在那里建立了一座座狂欢节用的店棚和为每年一度的宪法纪念日搭的讲台。那片树木恰好把研究所与草坪隔开，既便于研究又便于活动，爱踢足球的玻尔对这个地方十分满意。
在资金方面，玻尔的朋友们乐于为他募捐，有几位大企业家也慷慨解囊，他们崇敬又信赖玻尔，相信他和他的研究所一定能为丹麦带来无尚荣光。即使这样，钱仍然不足，玻尔又请卢瑟福和索末菲出面向德国的卡尔斯堡基金会申请到一笔钱，资金问题才得以解决。
玻尔没有辜负丹麦人的深情厚望，他对建造这个研究所的确倾注了巨大的心血，从图纸设计到具体施工，他都要亲自过问，亲自查验，仅设计图纸就花去很多时间，因为总有些地方不合玻尔的意，弄得设计师都要罢工了，最后还是玻尔好言相商，才使工作进展下去。
几天来，玻尔忙得不亦乐乎，他不停地奔波于学校、施工现场和家庭之间，因为研究所的落成大典就要举行了，却还有数不清的细节问题需要玻尔认真考虑。如对客人的邀请和招待啦，座次的安排啦，甚至丹麦的红白两色国旗应该升起于何处啦等等。此外，玻尔还要发表重要演讲，这次演讲，不仅丹麦的科学巨头们都会来听，还有许多世界著名科学家也会应邀前来，他的恩师卢瑟福夫妇也应邀出席和讲话，玻尔忙得精疲力尽。
1920年9月15日清晨，天空格外晴朗而明亮。庄严的丹麦国旗在蔚蓝色的天空迎风飘扬，似乎也在欢迎着前来参加研究所落成大典的八方宾朋。
玻尔满面春风地站在会议大厅的演讲席上，宣布哥本哈根大学理论物理研究所正式成立。此时的玻尔一扫往日的疲劳与憔悴，进行了精彩演讲。在展望这座研究所对科学、对世界的意义时，他说：
“在科学研究上，一个人是不能确保自己一定能有所建树的，可能会出现某些阻碍，只有新的观点才能克服它们。因此，重要的一点是不要去依靠特定的一批科学家的能力和本领。
“持续地产生具备科学方法和能做出成果的年轻科学家，这一任务要求通过科学讨论来实现。在年轻人自己作出贡献的同时，新的血液和新的观点也就会问世。”
玻尔预定了这个研究所的大部分使命。
典礼结束后，人们参观了这座在不久的将来就会焕发出特殊魅力的新建筑。
整个研究所有四层楼：一层是讲演厅和会议室；二层是图书馆；三层是实验室和办公室；四层是玻尔的公寓，一扇双层刻花玻璃门通向他们的七个房间。遵照丹麦的传统，教授是要住在研究所里的。
这座建筑物，无论从外观设计到色彩调制，都称得上是地道的丹麦式的。它从精神上和形式上都属于丹麦，一点儿也没有模仿剑桥的气派，而是完完全全的自成一派。
就在玻尔的理论物理研究所成立前一年多，汤姆森另有高就，卢瑟福成为卡文迪许实验室的领导人，这两个隔海相望的物理学研究中心如同玻尔与卢瑟福的友谊一样，建立了亲密友好的往来。
剑桥的许多著名人物纷纷来到哥本哈根，如C。G。达尔文、狄拉克、福勒以及哈特利等，他们在这个研究所里工作一两年后，再回剑桥。玻尔和研究所里的其他成员也是剑桥的常客。
他们相互交流思想、交流成果，相互争议，有时也可能会不欢而散，但这丝毫不会影响他们的关系和追求真理的热情。
不过，剑桥和哥本哈根并非一个整体，他们有许多不同之处。剑桥继承了世界上科学研究的最光辉的传统，而哥本哈根将要树立一种全新的物理学研究观念。
但是，这两者不仅在许多方面起着同样的作用，还像一个原子核那样，把世界许多优秀的物理学家结合成一个紧密的合作团体。这两个中心迅速地克服了一切民族上和语言上的障碍，将物理学的研究推向一个又一个高峰。
大概是由于人们对新生事物本身就有一种敏感，加之玻尔的研究所初创伊始就与剑桥迅速接轨，并有一系列有关原子结构新成果问世。在玻尔的周围很快聚集了一批年轻有为的学者。玻尔活跃的思维，精辟的见解，乐观豁达的人生哲学，总能使他周围的人有一种全新的感受。
研究所最初只有9人。从20世纪20年代起，先后到这里工作的著名物理学家有63人，来自17个国家，其中5人先后获得诺贝尔奖金。如克拉默、克莱因、泡利、海森堡和亥威西等都在这里建立了辉煌的业绩。
这些生动活泼的年轻人夜以继日地朝着一个共同的目标奋斗，互相交流心得，共同解决困难，最后发展成了有名的“哥本哈根学派”，而玻尔便是这个学派的核心人物，他始终以旺盛的精力和卓越的智慧领导这个学派长达四十余年的时光。
玻尔的名字和他的研究所渐渐地成了年轻物理学家心中的偶像和圣地。
年轻人总好专注地观察自己的偶像。玻尔无须通过烦琐的计算就能把握住一个课题，以及他不用动手做实验就能设计出一项实验来，给来自荷兰的卡希米尔留下深刻的印象。大家把玻尔的这种本领称做“直觉捕捉”。
卡希米尔在回忆和玻尔共同工作的岁月时说：“这是他的工作特点之一，这使他不仅成了一位伟大的理论物理学家，还是一位不动手的实验物理学家和不搞发明的发明家。”
一位来自俄国的年轻人叫伽莫夫，他在哥丁根大学学习期间，就像所有的年轻物理学家一样，想见一见玻尔。玻尔早已了解到他成功地利用量子力学的方法，证明了衰变原子是如何放射出一个毩粒子，本身变成另一种新元素的。
会面时，玻尔并不看他的学历证明，开口就问：
“如果我能给你弄到一笔奖学金，你愿不愿意在我这里工作一年？”
“那我简直是上了九重天了！”
伽莫夫高兴地回答。很快，他成了研究所里不可缺少的一员。后来，伽莫夫在赠给朋友的一首诗中，高度颂扬了玻尔的伟业，题目是《为了玻尔，干杯》：
干杯，干杯，还要再干一杯！
快把杯子斟满，再把炉火生旺，
拨动吉他的琴弦，
唱一唱玻尔——我们的偶像。
祝你万事如意，
祝你名扬四方。
你是我们仰慕的巨人，
你的智慧无边无垠，
你的理论是那样艰深，
但既是出自你的手，
我们可不敢掉以轻心。
尼尔斯啊，
你是我们的阿波罗，
我们永远恭顺地把你紧跟。
……
曾有人问玻尔：“您怎样成功地创办了国际上第一流的物理学派和第一流的物理研究所？”玻尔答道：“可能是因为我从来不怕在年轻人面前暴露自己的愚蠢。”
而爱因斯坦访问哥本哈根后则说：“作为一名科学思想家的玻尔之所以具有如此神奇的吸引力，是由于……他对玄奥事物的直觉洞察力，再加上一种如此强烈的批判意识。”