רמת פרמי, מדד לאנרגיה של האלקטרונים הפחות מוחזקים בתוך מוצק, על שם אנריקו פרמי, הפיזיקאי שהציע אותו לראשונה. חשוב בקביעת התכונות החשמליות והתרמיות של מוצקים. הערך של רמת פרמי באפס מוחלט (−273.15 ° C) נקרא אנרגיית פרמי והוא קבוע לכל מוצק. רמת הפרמי משתנה ככל שמחממים את המוצק וכאשר מוסיפים אלקטרונים למוצק או נסוגים ממנו. כל אחת מהאנרגיות הרבות המובהקות בהן ניתן להחזיק אלקטרון בתוך מוצק נקראת רמת אנרגיה. על פי חוקי מכניקת הקוונטים, כל רמת אנרגיה יכולה להכיל רק מספר מוגבל של אלקטרונים. רמת פרמי היא כל רמה אנרגטית שיש לה את ההסתברות שהיא ממלאת למחצה בדיוק באלקטרונים. רמות אנרגיה נמוכות יותר מאשר רמת פרמי נוטות להיות מלאות במלואן באלקטרונים, ואילו רמות אנרגיה הגבוהות מפרמי נוטות להיות ריקות.
כאשר חומרים עם רמות פרמי שונות נפרדים במגע, אלקטרונים מסוימים זורמים מהחומר עם רמת הפרמי הגבוהה יותר לחומר האחר. העברת אלקטרונים זו מעלה את רמת הפרמי התחתונה ומורידה את רמת הפרמי הגבוהה יותר. בסיום ההעברה, רמות הפרמי של שני החומרים שווים. התנהגות זו חשובה במכשירים אלקטרוניים המרכיבים חומרים שונים זה לזה.
