Estadística de Fermi-Dirac, en mecánica cuántica, una de las dos formas posibles en que un sistema de partículas indistinguibles puede distribuirse entre un conjunto de estados energéticos: cada uno de los estados discretos disponibles puede ser ocupado por una sola partícula. Esta exclusividad explica la estructura electrónica de los átomos, en la que los electrones permanecen en estados separados en lugar de colapsar en un estado común, y algunos aspectos de la conductividad eléctrica. La teoría de este comportamiento estadístico fue desarrollada (1926-27) por los físicos Enrico Fermi y P.A.M. Dirac, quienes reconocieron que una colección de partículas idénticas e indistinguibles puede distribuirse de este modo entre una serie de estados discretos (cuantificados).
En contraste con la estadística de Bose-Einstein, la estadística de Fermi-Dirac se aplica sólo a aquellos tipos de partículas que obedecen la restricción conocida como principio de exclusión de Pauli. Tales partículas tienen valores semienteros de espín y se denominan fermiones, por la estadística que describe correctamente su comportamiento. La estadística de Fermi-Dirac se aplica, por ejemplo, a los electrones, protones y neutrones.