Общая энергия теплового излучения определяется законом Стефана — Больцмана, который гласит:Мощность излучения абсолютно чёрного тела (интегральная мощность по всему спектру), приходящаяся на единицу площади поверхности, прямо пропорциональна четвёртой степени температуры тела:
Вт/(м²·К4) — постоянная Стефана — Больцмана. Таким образом, абсолютно чёрное тело при 
= 100 K излучает 5,67 ватт с квадратного метра своей поверхности. При температуре 1000 К мощность излучения увеличивается до 56,7 киловатт с квадратного метра.
Распределение Ферми-Дирака.
Статистика Фе́рми — Дира́ка в статистической физике — квантовая статистика, применяемая к системам тождественных фермионов (как правило, частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу запрета Паули, то есть, одно и то же квантовое состояние не может занимать более одной частицы); определяет распределение вероятностей нахождения фермионов на энергетических уровнях системы, находящейся в термодинамическом равновесии
В статистике Ферми — Дирака среднее число частиц в состоянии с энергией 
есть
где
— среднее число частиц в состоянии 
,
— энергия состояния ,
— кратность вырождения состояния (число состояний с энергией ),
— химический потенциал (который равен энергии Ферми 
при абсолютном нуле температуры),
— постоянная Больцмана,
— абсолютная температура.
Статистики Ферми — Дирака и Бозе — Эйнштейна применяются в том случае, когда необходимо учитывать квантовые эффекты, когда частицы обладают «неразличимостью». Квантовые эффекты проявляются тогда, когда концентрация частиц 
(где 
— квантовая концентрация).
Квантовая концентрация — это концентрация, при которой расстояние между частицами соразмерно с длинойволны де Бройля, то есть когда волновые функции частиц соприкасаются, но не перекрываются
Наличие состояния, занятого частицей, означает, что система находится в микросостоянии 
, вероятность которого
называется распределением Ферми — Дирака. Для фиксированной температуры , 
есть вероятность того, что состояние с энергией 
будет занято фермионом. Обратите внимание, что является убывающей функцией от . Это соответствует нашим ожиданиям: высокоэнергетические состояния занимаются с меньшей вероятностью.
Идеальный ферми-газ. Плотность одночастичных стационарных состояний. Вычисление термодинамических величин с помощью плотности одночастичных стационарных состояний.
Фе́рми-газ (или идеальный газ Фе́рми — Дира́ка) — газ, состоящий из частиц, удовлетворяющих статистике Ферми — Дирака, имеющих малую массу и высокую концентрацию. Например, электроны в металле. В первом приближении можно считать, что потенциал, действующий на электроны в металле, является постоянной величиной и благодаря сильному экранированию положительно заряженными ионами можно пренебречь электростатическим отталкиванием между электронами. Тогда электроны металла можно рассматривать как идеальный газ Ферми — Дирака.