I tillegg til klassiske mengder, introduserer kvantemekanikk noen nye mengder. En av de mer viktige (fra en termisk fysikk ståsted) er at av spinn. Spin kan betraktes som en type spinn; en som er en integrert del av partikkelen. Alle de grunnleggende partiklene i universet (elektroner, protoner, nøytroner, etc.) har en spin lik ½. Partikler som er forbundet med bærere av kraft (fotoner, gluons, etc.) har en spinn lik 1. Merk at her refererer vi til størrelsen av spinn.
Den "z" komponent kan ta på integralverdier, der størrelsen kan ikke overstige det totale spinn størrelsesorden. Dermed kan en spin ½ objekt ha komponenter av +1/2 og -1/2. Sammensatte gjenstander, som kjerner, atomer og molekyler, har et spinn som har maksimalverdi som tilsvarer det totale antall partikler som dividert med 2. Bølge funksjon assosiert med disse objektene blir funnet ved å multiplisere sammen bølgefunksjoner til de individuelle partikler i så summere sammen alle mulige permutasjoner av disse partiklene.
En av de mer interessante funn av kvantefysikken var at partikler med halvparten heltall spin adlyde litt forskjellige fysiske lover enn de med full heltall spinn. Dette kan beskrives ved å innse at symmetrien eller antisymmetry av den sammensatte bølgefunksjon under utveksling av to partikler som er karakteristisk for gjenstanden. Spesielt gjenstander bestående av identiske partikler av en halv-odd-integral spin (dvs. spinn 1/2, 3/2, ...) er beskrevet av antisymmetriske bølgefunksjoner. Slike gjenstander kalles fermioner, og sies å adlyde Fermi-Dirac statistikk.
Gjenstander som består av identiske partikler av integral spin (spin 0, 1, 2, ...) er beskrevet av symmetriske bølgefunksjoner. Slike partikler kalles bosoner, og sies å adlyde Bose-Einstein statistikk.
Kravet om at systemer som består av halv Odd-integrert spin har en antisymmetrisk bølgefunksjon har en unik bivirkning. Vurdere to elektroner som er i samme spinn staten og har samme energi. Deretter bølgefunksjonen den som representerer systemet må skrives som
. (1.
6)
Legg merke til at hvis de to elektronene blir satt på samme sted, slik at de blir utvisket, forsvinner bølgefunksjonen. Dermed en tilstand av gitt energi, kantete øyeblikk, paritet, og så videre, kan bli okkupert av to elektroner bare hvis de har motsatt spinn, og da bare av to elektroner. Dette er kjent som Pauli prinsippet. Denne forskjellen mellom fermioner og bosoner vil bli viktig senere i løpet a