粒子数可以通过下面的式子计算：其中formula_8是波尔兹曼常数，formula_9为绝对温度（热力学温标），formula_10为量子态formula_6上单个粒子的能量，formula_12是化学势。当formula_13时，化学势就是系统的费米能。半导体中电子的费米能，也被被称为费米能级。要应用费米–狄拉克统计，系统必须满足一定的条件：系统的费米子数量必须足够大，以至于再加入一个费米子所引起化学势formula_12的变化可以忽略不计。由于费米–狄拉克统计的推导过程中利用了泡利不相容原理，即