Statystyka Fermiego-Diraca, w mechanice kwantowej, jeden z dwóch możliwych sposobów, w jaki układ nierozróżnialnych cząstek może być rozdzielony pomiędzy zestaw stanów energetycznych: każdy z dostępnych dyskretnych stanów może być zajęty tylko przez jedną cząstkę. Ta ekskluzywność tłumaczy strukturę elektronową atomów, w której elektrony pozostają w oddzielnych stanach, zamiast rozpadać się na wspólny stan, oraz niektóre aspekty przewodnictwa elektrycznego. Teoria tego statystycznego zachowania została rozwinięta (1926-27) przez fizyków Enrico Fermiego i P.A.M. Diraca, którzy zauważyli, że zbiór identycznych i nieodróżnialnych cząstek może być rozłożony w ten sposób pomiędzy serię dyskretnych (skwantowanych) stanów.
W przeciwieństwie do statystyki Bosego-Einsteina, statystyka Fermiego-Diraca stosuje się tylko do tych typów cząstek, które przestrzegają ograniczenia znanego jako zasada wykluczenia Pauliego. Takie cząstki mają pół-integralne wartości spinu i nazywane są fermionami, od statystyki, która poprawnie opisuje ich zachowanie. Statystyka Fermiego-Diraca dotyczy, na przykład, elektronów, protonów i neutronów.