Богът на гръмотевиците е женен за Елза Патаки. Двамата се запознават чрез приятели и отиват на сляпа среща. Хемсуърт казва, че в мига, в който е видял Елза, е разбрал, че тя е жената за него. „Тя е забавна, дружелюбна, със страхотно чувство за хумор и със страст към живота“, казва Крис. Двамата се женят само три месеца, след като се запознават. Имат и три деца – каката Индия Роуз и близнаците Тристан и Саша, които вярват, че баща им е истински супергерой.