Το μάθημα περιλαμβάνει σειρά θεωρητικών διαλέξεων στα ακόλουθα επιστημονικά αντικείμενα:

Κλασική Στατιστική Μηχανική: Θεμελιώδεις αρχές, μικροκανονική συλλογή, χώρος φάσεων, εργοδική υπόθεση, ισορροπία, εντροπία, κλασικό ιδανικό αέριο, εντροπία ανάμειξης και παράδοξο του Gibbs. Κανονική και μεγάλη κανονική συλλογή: Κανονική συλλογή, συνάρτηση επιμερισμού, διακυμάνσεις ενέργειας στην κανονική συλλογή, θεώρημα ισοκατανομής, ιδανικά αέρια, μεγάλη κανονική συλλογή, εντροπία Gibbs, ιδανικό αέριο, χημικές αντιδράσεις.

Κβαντική Στατιστική Μηχανική: Θεμελιώδεις αρχές, μήτρα πυκνότητας, συλλογές στην Κβαντική Στατιστική Μηχανική, ιδανικό αέριο Fermi, διαμαγνητισμός Landau, παραμαγνητισμός Pauli, ιδανικό αέριο Bose, φωτόνια, φωνόνια, συμπύκνωση Bose-Einstein, σύγκριση αερίων Bose-Fermi-Boltzmann. Μοντέλο Ising, προσέγγιση Bragg-Williams. Συστήματα που υφίστανται εξωτερικές διεγέρσεις. Θεωρία γραμμικής απόκρισης, γενικευμένες επιδεκτικότητες, στατιστική φυσική της μη-ισορροπίας, εξίσωση Boltzmann και ιδιότητες μεταφοράς.

Ειδικά θέματα Κβαντικής Στατιστικής Φυσικής:

Θα γίνει προσπάθεια έτσι ώστε η ύλη των επιμέρους θεμάτων που θα παρουσιαστούν στις διαλέξεις να επιλεγούν έτσι ώστε να παρουσιάζουν κάποιας μορφής  συμπληρωματική -δημιουργική  επικάλυψη με άλλα μαθήματα που θα διδαχτούν επίσης στο Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα. Επίσης ένας από τους βασικούς στόχος του συγκεκριμένου μαθήματος είναι και η προσπάθεια να μπουν τα θεμέλια, έτσι ώστε ή ύλη του μαθήματος να μπορεί να γίνει προπομπός σε θέματα που οδηγούν στην κβαντική θεωρία πεδίου σε μη μηδενική θερμοκρασία (Quantum Field Theory at Finite Temperature ή αλλιώς και Thermal Field Theory), καθώς  και στην γενικότερη  θεωρία των μεταβάσεων φάσης στην φυσική στερεάς κατάστασης και στην κοσμολογία.