Fermi līmenis, vismazāk cieši turēto elektronu enerģijas mērījums cietā vielā, kas nosaukts Enriko Fermi, fiziķa, kurš to pirmo reizi ierosināja. Tas ir svarīgi, lai noteiktu cietvielu elektriskās un termiskās īpašības. Fermi līmeņa vērtību pie absolūtas nulles (−273,15 ° C) sauc par Fermi enerģiju, un tā ir katras cietās vielas konstante. Fermi līmenis mainās, kad cietā viela tiek sasildīta, un, pievienojot vai noņemot no tās elektronus. Katru no daudzajām atšķirīgajām enerģijām, ar kurām elektronu var noturēt cietā stāvoklī, sauc par enerģijas līmeni. Saskaņā ar kvantu mehānikas likumiem katrs enerģijas līmenis var uzņemt tikai ierobežotu skaitu elektronu. Fermi līmenis ir jebkurš enerģijas līmenis ar varbūtību, ka tas ir precīzi uz pusi piepildīts ar elektroniem. Zemākas enerģijas līmeņi nekā Fermi parasti mēdz būt pilnībā piepildīti ar elektroniem, turpretī enerģijas līmeņi, kas ir augstāki par Fermi, parasti ir tukši.
Kad materiāli ar atšķirīgu atsevišķu Fermi līmeni tiek novietoti saskarē, daži elektroni plūst no materiāla ar augstāku Fermi līmeni otrā materiālā. Šī elektronu pārnešana paaugstina zemāku Fermi līmeni un pazemina augstāko Fermi līmeni. Kad pārsūtīšana ir pabeigta, abu materiālu Fermi līmeņi ir vienādi. Šāda izturēšanās ir svarīga elektroniskajās ierīcēs, kuras savstarpēji salīdzina dažādus materiālus.
