Fermi-Dirac statistics, em mecânica quântica, uma das duas formas possíveis em que um sistema de partículas indistinguíveis pode ser distribuído entre um conjunto de estados de energia: cada um dos estados discretos disponíveis pode ser ocupado por apenas uma partícula. Esta exclusividade explica a estrutura electrónica dos átomos, na qual os electrões permanecem em estados separados em vez de entrarem em colapso num estado comum, e por alguns aspectos da condutividade eléctrica. A teoria deste comportamento estatístico foi desenvolvida (1926-27) pelos físicos Enrico Fermi e P.A.M. Dirac, que reconheceram que um conjunto de partículas idênticas e indistintas pode ser distribuído desta forma entre uma série de estados discretos (quantizados).
Em contraste com a estatística de Bose-Einstein, a estatística de Fermi-Dirac aplica-se apenas aos tipos de partículas que obedecem à restrição conhecida como o princípio de exclusão de Pauli. Tais partículas têm valores meio-inteiros de spin e são chamadas de fermions, após as estatísticas que descrevem corretamente seu comportamento. As estatísticas Fermi-Dirac se aplicam, por exemplo, aos elétrons, prótons e nêutrons.