statistička mehanika/fizika, dio fizike koji primjenjuje statističke metode na mikroskopske sastavnice tvarnog sustava da bi se predvidjela makroskopska svojstva sustava. U kinetičkoj teoriji plinova na molekule se primjenjuje statistika. Boltzmann je pokušao objasniti termodinamička svojstva plinova na osnovi statističkih svojstava velikog broja molekula (statistički ansambl). U klas. statističkoj mehanici svaka čestica zauzima točku faznog prostora, tj. ima točno određen položaj i količinu gibanja u svakom pojedinom stanju. Najvjerojatniju raspodjelu čestica u faznom prostoru daje Maxwell-Boltzmannov zakon. U kvantnoj statistici, zbog Heisenbergova načela neodređenosti, vrijede Bose-Einsteinova statistika i, zbog Paulijeva principa isključenja, Fermi-Diracova statistika.