O estudo de tais sistemas em toda a sua complexidade é pouco prático ou mesmo inviável. Para contornar essa dificuldade o que se faz é esboçar um conjunto de simplificações e atribuir uma série de vínculos matemáticos, como a hipótese ergódica. Além disso, a mecânica estatística divide-se em áreas: mecânica estatística quântica, mecânica estatística de equilíbrio, mecânica estatística do não-equilíbrio, etc.