统计力学的理论基本出发点是:
(1)统计力学认为宏观系统是由大量粒子组成的体系,体系中每个粒子与周围粒子存在有相互作用,因此体系中粒子遵循着某种力学运动规律,目前这种微观粒子力学运动规律有经典力学和量子力学两种,故而统计力学亦有两种:
经典统计力学——微观粒子服从经典力学规律;
量子统计力学——微观粒子服从量子力学规律。
故统计力学第一个理论讨论出发点是应该明确讨论体系中微观粒子所服从的力学规律,这称作统计规律性。
(2)由于统计力学讨论对象是由大量粒子组成的体系,并且大量粒子在讨论体系中呈无规则运动。因此,对系统中粒子的初始运动状态、粒子间相互作用以及系统与环境相互作用的确定是非常困难的。例如,在一定讨论条件下,在某一时刻系统中某个粒子处于何种运动状态将是偶然的。整个系统处于何种微观运动状态也是偶然的。我们只能说这一讨论体系可能处于某种状态,而无法确定地说这一讨论体系一定处于某种状态。这将影响到我们对某一个事件发生的判断,一般在数学上称在一定条件下可能发生也可能不发生的事件或没有完全确定结果的事件称为随机事件。讨论随机事件的重要理论工具为概率理论,也就是说,统计力学讨论问题必然要用到概率理论。
(3)同样,由于统计力学的讨论对象是由大量粒子组成的体系,而这个讨论体系所具有的各种宏观量均是与此相应的微观量的统计平均值。在统计力学中计算微观量的统计平均值应与能量分布函数相关。因而寻求系统中粒子数按能量分布函数是统计力学中的一个重要任务,由此可知,寻求微观量的统计平均值,从而导得微观量的统计平均值与宏观量之间的关系亦应是统计力学的重要基础内容。