Nel 1857 Broca sposa, con rito protestante Adèle Augustine Lugol, figlia del dottore Jean Guillaume Auguste Lugol. Nacquero due figli: Pauline e André. Egli nel corso della sua vita si schiera apertamente contro particolari dimensioni del sapere. Sicuramente una di queste è la teoria dell'origine della specie, ma un altro importante dibattito riguarda lo studio dell'antropologia.