Det grunnleggende ensemble er det . Dette opptrer når vi betrakter et system som har en fiksert energi i tillegg til de vanlige, fikserte verdier for volum og partikkeltall . I dette tilfelle er derfor ikke temperaturen gitt, men vil bli en avledet størrelse. I tillegg må man gjøre bruk av den fundamentale hypotese i statistisk mekanikk at alle mikrotilstandene har samme sannsynlighet. Denne kan utledes fra kvantemekanikken og kan også godt begrunnes i klassisk fysikk. I tillegg kan man si at kun med den informasjon at uansett hvilken mikrotilstand systemet befinner seg i, så har det samme energi og det derfor ikke er noe annet som skiller mikrotilstandene, så er denne antagelse den enkleste og mest demokratiske.