Det sentrale begrepet i statistisk fysikk er tilstand, som er et sentralt begrep også i kvantemekanikken. Dessverre brukes dette begrepet i flere betydninger og er ikke lett å definere presist (Det læres gjennom å brukes). En tilstand er løst å forstå som noe som presist bestemmes av et sett med parametre. En parameter kan være en klassisk, kontinuerlig størrelse eller et kvantetall. Det finnes to typer tilstander: mikrotilstander og makrotilstander. Mikrotilstander defineres ut mikroskopiske parametre slik som partiklers posisjon, fart, spinn, angulært moment. En makrotilstand utgjøres av alle mikrotilstander i systemet.