Statistique de Fermi-Dirac, en mécanique quantique, l’une des deux façons possibles dont un système de particules indiscernables peut être distribué parmi un ensemble d’états d’énergie : chacun des états discrets disponibles ne peut être occupé que par une seule particule. Cette exclusivité explique la structure électronique des atomes, dans laquelle les électrons restent dans des états séparés plutôt que de s’effondrer dans un état commun, ainsi que certains aspects de la conductivité électrique. La théorie de ce comportement statistique a été développée (1926-27) par les physiciens Enrico Fermi et P.A.M. Dirac, qui ont reconnu qu’une collection de particules identiques et indiscernables peut être distribuée de cette manière parmi une série d’états discrets (quantifiés).
Contrairement aux statistiques de Bose-Einstein, les statistiques de Fermi-Dirac ne s’appliquent qu’aux types de particules qui obéissent à la restriction connue sous le nom de principe d’exclusion de Pauli. De telles particules ont des valeurs demi-entières de spin et sont appelées fermions, d’après la statistique qui décrit correctement leur comportement. Les statistiques de Fermi-Dirac s’appliquent, par exemple, aux électrons, aux protons et aux neutrons.