Björndalen heiratete einst im Mai 2006 mit der Südtirolerin Nathalie Santer ebenfalls eine Biathletin. Die Ehe wurde im Oktober 2012 im beiderseitigem Einvernehmen geschieden. Seit dieser Zeit besitzt der noch immer aktive 42-Jährige einen Wohnsitz in Obertilliach in Osttirol.
Um Mitternacht posteten Domracheva und Björndalen auf ihren Facebook-Seiten das Hochzeitsfoto von Morten Krogvold und sprechen von "einem schönen Tag und einem großen Glück".