Statistică Fermi-Dirac, în mecanica cuantică, unul dintre cele două moduri posibile în care un sistem de particule imposibil de distins poate fi distribuit între un set de stări energetice: fiecare dintre stările discrete disponibile poate fi ocupată de o singură particulă. Această exclusivitate explică structura electronică a atomilor, în care electronii rămân în stări separate în loc să se prăbușească într-o stare comună, precum și unele aspecte ale conductivității electrice. Teoria acestui comportament statistic a fost dezvoltată (1926-27) de fizicienii Enrico Fermi și P.A.M. Dirac, care au recunoscut că o colecție de particule identice și imposibil de distins poate fi distribuită în acest mod între o serie de stări discrete (cuantificate).
În contrast cu statistica Bose-Einstein, statistica Fermi-Dirac se aplică numai acelor tipuri de particule care se supun restricției cunoscute sub numele de principiul de excludere Pauli. Astfel de particule au valori semiîntregi ale spinului și sunt numite fermioni, după statistica care descrie corect comportamentul lor. Statistica Fermi-Dirac se aplică, de exemplu, electronilor, protonilor și neutronilor.
.