Statistiky Fermi-Dirac, v kvantové mechanice, jeden ze dvou možných způsobů, kterými může být systém nerozeznatelných částic distribuován mezi množinu energetických stavů: každý z dostupných diskrétních stavů může být obsazen pouze jednou částicí. Tato exkluzivita odpovídá za elektronovou strukturu atomů, ve které elektrony zůstávají v oddělených státech, spíše než se zhroutí do společného stavu, a za některé aspekty elektrické vodivosti. Teorie tohoto statistického chování byla vyvinuta (1926–27) fyziky Enrico Fermi a PAM Dirac, kteří uznali, že soubor identických a nerozeznatelných částic lze tímto způsobem rozdělit do řady diskrétních (kvantovaných) stavů.
Na rozdíl od statistiky Bose-Einstein se statistika Fermi-Dirac vztahuje pouze na ty typy částic, které dodržují omezení známé jako Pauliho vyloučení. Takové částice mají poloviční celočíselné hodnoty rotace a jsou pojmenovány fermiony, podle statistik, které správně popisují jejich chování. Statistiky Fermi-Dirac se vztahují například na elektrony, protony a neutrony.
