Thống kê Fermi-Dirac là một lý thuyết mô tả sự phân bổ các hạt ở các cấp năng lượng khác nhau trong các hệ thống vật lý bao gồm các hạt đồng nhất tuân theo nguyên lý loại trừ Pauli. Thống kê này được đặt tên dựa trên tên của Enrico Fermi và Paul Dirac, cả hai khám phá lý thuyết này một cách độc lập (mặc dù Fermi có mô tả sớm hơn Dirac). Thống kê Fermi–Dirac (hay viết tắt là F-D) áp dụng cho các hạt đồng nhất với spin bán nguyên trong một hệ thống với cân bằng nhiệt động lực. Thêm vào đó, các hạt trong hệ thống này được giả sử có những tác động qua lại với nhau không đáng kể. Điều này cho phép hệ thống nhiều hạt được mô tả về khía cạnh cấp độ năng lượng hạt đơn lẻ. Kết quả đó là thống kê Fermi-Dirac đã nói vê cả những điều kiện rằng không có hai hạt nào có thể xuất hiện ở cùng cấp độ; có một hiệu ứng trên đặc tính của hệ thống. Vì thống kê này áp dụng cho áp dụng cho các hạt với spin bán nguyên, các hạt này sẽ được gọi là fermion. Lý thuyết này được áp dụng phổ biến nhất cho các electron là các hạ fermion với spin 1/2. Thống kể F-D là một phần của một lĩnh vực tổng quát hơn của cơ khí thống kê và những ứng dụng nguyên lý của cơ học lượng tử .