Statistisk fysikk, ''statfys'' på studentermunne (''statmek'' blant gamlekara), handler om hvordan man kommer seg fra den mikroskopiske verden (atomer og molekyler) og over til den makroskopiske verden (termodynamiske egenskaper). Sentralt i pensum er partisjonsfunksjoner for mikrokanoniske, kanoniske og det store kanoniske ensemble, Isingmodellen for spinn og Bose-Einstein-/Fermi-Dirac-fordelinger. En får også en liten innføring i Lagrange- og Hamilton-mekanikk som blir lagt mye større vekt på i TFY4345 Klassisk Mekanikk.

Faget kan virke vanskelig i begynnelsen, enten fordi matematikken har ligget ubrukt en stund, eller fordi begrep som partisjonsfunksjon kan virke nye og uvante, men etter hvert lærer en seg en del kjekke matematiske triks som gjør alt mye enklere, bl.a rekkeutviklinger, derivasjon av kjente rekker/integraler for å finne summen/løsningen av vanskelige rekker/integraler, smarte substitusjoner osv.

Pensumlitteratur er Andersen: Introduction to Statistical Mechanics som er til salgs på [[Institutt for fysikk|Instituttkontoret]] for 250 kr (4. utgave, fra 2009). Fra 2009 er det ny foreleser i faget, og noen medfølgende endringer. Virrevandrere har blitt en større del av pensum, og faglærer har droppet det tradisjonelle "matte-kurset" som tidligere utgjorde de første forelesningene, til fordel for å ta matematikken litt innimellom. Midtsemesterprøven er fjernet og eksamen teller 100%.