统计物理学 Statistical Physics 根据对物质微观结构及微观粒子相互作用的认识，用概率统计的方法，对由大量粒子组成的宏观物体的物理性质及宏观规律作出微观解释的理论物理学分支。又称统计力学，是理论物理学的一个重要分支。统计物理学的任务，在于从对物质微观结构和相互作用的认识出发，说明或预言由大量粒子组成的宏观物体的物理性质。"大量"的程度，可以由阿伏伽德罗常数NA=6.022045×1023mol-1看出来：这是每一摩尔物质，例如18克水或32克氧气所含有的分子数目。粒子数目如此之多，不可能直接求解描述它们的力学方程，而必须采用概率统计的方法去研究。宏观过程和微观运动的时间尺度相差悬殊。一个看来不随时间变化的宏观状态，对应着瞬息万变的大量微观运动状态。对宏观状态进行一次物理测量的过程中，微观运动已经经历了大量不同的状态。测量本身就是一种统计平均。

统计平均的结果，导致温度、压力等等宏观参数。对于平衡态，早在19世纪中叶就从实验中概括出了宏观参数遵从的基本规律，构成了热力学的体系。对于非平衡态，也先后建立了流体力学和不可逆过程热力学这样的宏观描述。统计物理学是由微观到宏观的桥梁，它为各种宏观理论提供根据，与量子力学、经典电动力学一起成为现代气体、液体、固体和等离子体理论的基础，并在化学和生物过程的研究中发挥作用。