Cet ouvrage aborde le thème classique de la physique statistique par la méthode pédagogique du dénombrement des états d’énergie microscopiques. Après avoir passé en revue les divers résultats de la théorie des systèmes sans interactions, divers cas plus généraux sont abordés comme la transition gaz-liquide, le ferromagnétisme ou la théorie du proche équilibre. Ce cours s’insère parfaitement dans la suite logique de l’enseignement de la physique de premier cycle et met en œuvre les résultats essentiels de la théorie quantique. Il permet d’appréhender l’origine microscopique d’un grand nombre de propriétés macroscopiques essentielles d’un système qui caractérisent son état d’équilibre (température, énergie, pression, etc.). La prise en compte des interactions à l’échelle microscopique et l’étude du proche équilibre viennent compléter ce panorama pour préparer des cours plus avancés comme l’étude physique des solides ou celle des plasmas. Cet ouvrage est le fruit d’un cours donné par les auteurs à L’École Nationale Supérieure de Techniques Avancées (ENSTA ParisTech). Il contient de nombreux exercices et une synthèse des points essentiels en fin de chaque chapitre.