Mekanika statistika
Masalah mendasar Termodinamika Statistik adalah untuk menghitung sejumlah distribusi energi yang diberikan " E" dari" N" pada sistem yang identik. Tujuan Termodinamika Statistik adalah untuk memahami dan menginterpretasikan sifat makroskopik yang terukur berdasarkan sifat-sifat partikel penyusunnya dan interaksi antar partikel penyusun tersebut. Hal ini dilakukan dengan menghubungkan fungsi termodinamika dengan persamaan mekanika kuantum. Dua besaran utama yang digunakan dalam termodinamika statistik adalah Faktor Boltzmann dan Fungsi Partisi.
Fermion
Dalam fisika partikel, fermion adalah partikel yang mengikuti statistika Fermi–Dirac. Nama "fermion" diambil dari nama Enrico Fermi, dan merupakan partikel yang membentuk status kuantum komposit yang benar-benar antisimetrik. Hasilnya, fermion bersifat sesuai dengan prinsip eksklusi Pauli dan juga sesuai dengan statistik Fermi-Dirac. Teori spin-statistik menyatakan bahwa fermion mempunyai spin yang berupa separuh-bilangan bulat. Salah satu cara untuk menggambarkan spin ini ialah bahwa partikel dengan spin 1/2, seperti fermion, harus diputar oleh dua rotasi penuh untuk mengembalikan mereka ke keadaan semula.