Fermi-Dirac istatistikleri, kuantum mekaniğinde, ayırt edilemez parçacıklar sisteminin bir dizi enerji durumu arasında dağıtılabileceği iki olası yoldan biridir: mevcut ayrık durumların her biri sadece bir parçacık tarafından işgal edilebilir. Bu münhasırlık, elektronların ortak bir duruma çökmek yerine ayrı durumlarda kaldığı atomların elektron yapısını ve elektrik iletkenliğinin bazı yönlerini açıklar. Bu istatistiksel davranışın teorisi (1926-27), özdeş ve ayırt edilemez parçacıklar topluluğunun bu şekilde bir dizi ayrık (kuantize) durum arasında dağıtılabileceğini kabul eden fizikçiler Enrico Fermi ve PAM Dirac tarafından geliştirilmiştir.
Bose-Einstein istatistiklerinin aksine, Fermi-Dirac istatistikleri yalnızca Pauli hariç tutma ilkesi olarak bilinen kısıtlamaya uyan parçacık türleri için geçerlidir. Bu parçacıklar, yarı-tamsayı spin değerlerine sahiptir ve davranışlarını doğru bir şekilde tarif eden istatistiklerden sonra fermiyonlar olarak adlandırılır. Fermi-Dirac istatistikleri, örneğin elektronlar, protonlar ve nötronlar için geçerlidir.
