Ud over klassiske mængder, kvantemekanikken introducerer nogle nye mængder. En af de mere vigtige (fra en termisk fysik synspunkt) er at spin. Spin kan opfattes som en form for impulsmoment; en, der er en integreret del af partiklen. Alle de grundlæggende partikler i universet (elektroner, protoner, neutroner, etc.) har et spin svarende til ½. Partikler, der er forbundet med bærere af kraft (fotoner, gluoner, etc.) har et spin lig med 1.
Bemærk, at her er vi med henvisning til størrelsen af spin. Den "z" komponent kan tage på integralværdi hvis størrelsesorden kan ikke overstige den samlede spin-størrelsesorden. Således kan et spin ½ genstanden komponenter i +1/2 og -1/2. Sammensatte objekter, såsom kerner, atomer og molekyler, har et spin, der har maksimal værdier svarende til det samlede antal partikler divideret med 2. Bølgefunktionen forbundet med disse objekter er fundet ved at multiplicere sammen bølgefunktioner de enkelte partikler derefter summen sammen alle de mulige permutationer af disse partikler.
En af de mere interessante opdagelser af kvantefysik, var, at partikler med halv heltal tur adlyder lidt forskellige fysikkens love end dem med fuld heltal spin. Dette kan beskrives ved at indse, at symmetrien eller antisymmetry af den sammensatte bølge funktion under udveksling af to partikler er karakteristisk for objektet. Især objekter bestående af identiske partikler af halv-ulige integreret centrifugering (dvs. centrifugering 1/2, 3/2, ...) er beskrevet af antisymmetriske bølgefunktioner. Sådanne objekter kaldes fermioner, og siges at adlyde Fermi-Dirac statistik.
Genstande, der består af identiske partikler af integreret centrifugering (spin-0, 1, 2, ...) er beskrevet af symmetriske bølgefunktioner. Sådanne partikler kaldes bosoner, og siges at adlyde Bose-Einstein statistikken.
Kravet om, at systemer bestående af halv-mærkeligt-integreret tur har en antisymmetrisk bølgefunktion har en unik bivirkning. Betragt to elektroner, som er i samme spin-stat og har samme energi. Så den bølge funktion, som repræsenterer systemet skal skrives som
. (1.
6)
Bemærk, at hvis de to elektroner er sat på samme sted, så de bliver ikke skelnes, bølgefunktionen forsvinder. Således en tilstand af given energi, kantet øjeblik, paritet, og så videre, kan være besat af to elektroner kun hvis de har modsat spin og da kun af t