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粒子統計は、統計力学における複数の粒子の特定の記述です。重要な前提概念は、統計的アンサンブル（システムの可能な状態の状態空間から構成される理想化であり、各状態には確率がラベル付けされている）であり、個々の粒子のパラメータに関する知識を犠牲にして、システム全体としての特性を重視します。アンサンブルが類似した特性を持つ粒子のシステムを記述する場合、その数は粒子数と呼ばれ、通常Nで表されます。[ 1 ]
古典力学では、系内のすべての粒子（基本粒子、複合粒子、原子、分子、電子など）は識別可能であるとみなされます。これは、系内の個々の粒子を追跡できることを意味します。その結果、系内の任意の2つの粒子の位置を入れ替えると、系の配置が変わります。さらに、系が到達可能な任意の状態に複数の粒子を配置することに制限はありません。このような古典的な位置の特性は、マクスウェル・ボルツマン統計と呼ばれます。
量子力学が古典力学と根本的に異なる点は、特定の種類の粒子は互いに区別できないということである。これは、類似した粒子の集合体において、任意の2つの粒子を入れ替えても、系の新たな構成は生じないことを意味する。量子力学の言葉で言えば、これは、系の波動関数が、構成粒子の入れ替えに関して位相を除いて不変であることを意味する。異なる種類の粒子（例えば、電子と陽子）からなる系の場合、系の波動関数は、それぞれの粒子集合体について、位相を除いて不変となる。
粒子の定義は、それが素粒子であることや「微視的」である必要はなく、検討対象の物理的問題に関連するすべての自由度（または内部状態）が既知であることを要求します。宇宙に存在するレプトンやバリオンなどのすべての量子粒子は、3つの並進運動の自由度（波動関数で表される）と、スピンと呼ばれる1つの離散的な自由度を持っています。より「複雑な」粒子は、原子内のさまざまな量子数のように、より多くの内部自由度を獲得し、アンサンブル内の「同一の」粒子が占めることができる内部状態の数がその粒子の数（粒子数）をはるかに上回る場合、量子統計の影響は無視できるようになります。そのため、量子統計は、例えば液体ヘリウムやアンモニアガス（その分子は、多数ではあるが想定可能な数の内部状態を持つ）を考える場合には有用ですが、高分子で構成されたシステムに適用すると役に立ちません。
システムの古典的記述と量子的記述のこの違いは、量子統計学のすべてにおいて根本的なものであるが、量子粒子はシステムの対称性に基づいてさらに2つのクラスに分類される。スピン統計定理は、 2種類の特定の組み合わせ対称性と2種類の特定のスピン対称性、すなわちボソンとフェルミオンを結びつける。