フェルミ粒子はパウリの排他原理により位置と運動量の位相空間で同じ場所（厳密に言えば、「位置と運動量の位相空間内で不確定性原理で決まる領域内」）を2つ以上の粒子が占めることができない。このためたとえ絶対温度が0度でも、全ての粒子が最低運動量を取ることが許されておらず、それより大きい有限の運動量をもつ粒子が存在する。このときの最大運動量を持つ粒子の運動量がフェルミ運動量である。対応するエネルギーで表現する場合はこれをフェルミエネルギーと呼ぶ。