A
física estatística é o ramo da
física que usa métodos da
teoria das probabilidades e
estatística e, particularmente, as ferramentas
matemáticas para lidar com grandes populações e aproximações, na solução de problemas físicos. Pode descrever uma grande variedade de campos com uma natureza inerentemente
estocástica. Suas aplicações incluem muitos problemas nos campos da física,
biologia,
química,
neurologia e até mesmo em algumas ciências sociais, como a
sociologia. Seu principal objetivo é esclarecer as propriedades da matéria sob conjuntos, em termos de leis físicas que regem o movimento atômico.
Em particular, a
mecânica estatística desenvolve os resultados fenomenológicos da
termodinâmica a partir de uma análise probabilística dos sistemas de base microscópica. Historicamente, um dos primeiros tópicos da física onde foram aplicados métodos estatísticos foi o campo da
mecânica, que se preocupa com o movimento de partículas ou objetos quando submetidos a uma força.