В залежності від властивостей систем, які вивчаються методами статистичної механіки, її розділяють на класичну й квантову. В класичній статистичній механіці розгляютьсярозглядаються ситемисистеми класичних частинок, рух яких описується [[закони Ньютона|рівняннями Ньютона]]. Класична статистична фізика дає задовільні результати при високих температурах, однак при низьких температурах важливим стає квантовий характер руху частинок, що призводить до інших результатів. Рух квантових систем описується квантовими рівняннями, наприклад, [[рівняння Шредінгера|рівнянням Шредінгера]] або аналогічним йому рівнянням для [[матриця густини|матриці густини]]. Для квантових частинок зовсім нового звучання набирає [[принцип нерозрізнюваності частинок]]. Як наслідок поведінка системи [[бозон]]ів принципово відмінна від поведінки системи [[ферміон]]ів, і обидві відрізняються від поведінки класичних частинок.
