La statistica di Fermi-Dirac è un ramo della statistica quantistica. Prende il nome da Enrico Fermi e Paul Dirac. È usata per descrivere lo stato macroscopico di un sistema che è fatto di molte particelle simili (fermioni). Un esempio è quello di descrivere lo stato degli elettroni nei metalli e nei semimetalli, per descrivere la conduttività elettrica.
La statica di Fermi-Dirac fa le seguenti assunzioni:
- Nessuno degli stati delle particelle può contenere più di una particella (noto come principio di esclusione di Pauli)
- Scambiare una particella con un'altra particella simile non porterà a un nuovo stato, ma darà lo stesso stato (noto come particelle identiche)
La distribuzione di Fermi dice con quale probabilità un gas di Fermi, a una data temperatura e livello di energia, avrà una particella in un dato stato.