Mekanika statistika
Perumusan modern mekanika statistik didasarkan pada deskripsi dari sistem fisik oleh sebuah ensemble yang mewakili semua konfigurasi yang mungkin dari sistem dan probabilitas untuk mewujudkan konfigurasi masing-masing.
Termodinamika statistik
Termodinamika statistik merupakan cabang termodinamika yang menyediakan penafsiran tingkat molekul terhadap besaran-besaran termodinamika seperti kerja, kalor, dan entropi. Masalah mendasar dalam termodinamika statistik adalah penentuan distribusi energi "E" di antara "N" sistem identik.