Ved en beskrivelse av de fysiske egenskapene til et stort antall identiske partikler er det umulig å følge hver enkelt partikkel. I statistisk mekanikk kan man i stedet beregne sannsynlighetsfordelinger for at grupper av partiklene opptrer med bestemte egenskaper. Dette ble først gjennomført for frie partikler som følger Maxwell-Boltzmann statistikk.