Энергия Ферми квантовой системы фермионов зависит от
(11)
концентрации частиц n0 и от температуры Т,
а значение энергии Ферми при абсолютном нуле температуры (здесь и далее
абсолютный нуль температуры понимается как предел Т=>0, имеется в виду,
что абсолютный нуль недостижим) 
можно рассматривать по формуле
. Закон
взаимосвязи массы и энергии Курс лекций по физике
Обычно рассматриваются системы, у которых 
. Для таких систем cогласно (1) можно пренебречь
зависимостью энергии Ферми от температуры и считать
Вид функции Ферми приведен на рисунке.
полностью заполненные частицами, а все квантовые состояния с энергией 
- пустые. Поэтому энергию Ферми при абсолютном нуле можно определить как максимальную энергию частиц данной
системы при T=00K. За счет нагрева системы часть частиц имевших при T=00K
энергии меньше уровня Ферми приобретают энергии несколько выше уровня Ферми.
При этом область частично заполненных квантовых состояний, т.е. область, где,
, имеет по шкале энергий размер порядка 2КТ.