统计力学认为，讨论体系的宏观性质可通过寻求相应的微观量的统计平均值而得到。故而在本文中对统计平均值作简单介绍。

       统计平均值的概念应是通常算术平均值的概念的推广，如果测量系统在平衡状态下测量某个物理量u时，每次测得的物理量值都不相同。将各次测得的值的总和除以测量总次数所得之值，在测量次数达到极大时将趋于一个稳定值，这个稳定值就是物理量u的统计平均值。

       式中u_i为经N_i次测得的物理量值，N为测量总次数，由式[3－1－8]可知，所谓能计平均值应是系统在各个态的值乘以所对应的那个态的概率。当所测物理量随系统状态连续变化时，则：

       因此，讨论体系某物理量的统计平均值应是该物理量测得的各个值和与此值相应的概率的乘积之和。测量次数越多，所得的统计平均值数值应越趋稳定。
       在计算统计平均值中将可能使用下列两个基本计算式：
       （1）两物理量A和B之和的平均值等于此两物理量平均值之和，即：

       （2）两物理量A和B之积的平均值等于此两物理量平均值之积，即：

       在统计力学中由于描述微观运动状态的微观值存在有随机性。这将造成依据统计规律所得到的统计平均值会受到影响。所讨论的物理量的实际值在某一瞬时可能比平均值多，也可能比平均值少。这个相对于平均值存在有偏差的现象前已介绍在统计力学中叫做涨落现象。涨落现象的存在是由于统计规律的基础——随机性的必然结果。按照上述解释，设讨论物理量的测量值为u，其平均值为u拔。则该物理量的涨落为：

       统计力学中涨落具有一个特性，即某个讨论量涨落的平均值为零，这可从下式计算中证明：

       式[3－1－14]说明，所谓涨落应时大时小，其值可能大于零，亦可能小于零，并且涨落平均值为零亦说明从正、负两个方向偏离平均值的概率应是相等的。这表明涨落的平均值不能反映涨落的大小。
       目前在统计力学中较多采用均方根涨落或相对涨落来反映涨落的大小。