Fermiho plyn je kvantový plyn tvořený fermiony.
Při vhodné konfiguraci každý člen skupiny fermionů obsadí právě jeden povolený energetický stav. Nejvyšší obsaditelná hladina se nazývá Fermiho energie a teplota odpovídající této energii se nazývá Fermiho teplota. V praxi to znamená, že volně se pohybující elektrony v krystalové mřížce kovu obsazují diskrétní kvantově dovolené stavy energie a tvoří tak degenerovaný Fermiho plyn tj. jednotlivé částice zaujmou všechny kvantově dovolené stavy energie. Tento plyn experimentálně prokázala v roce 1999 Deborah Jin a její kolegové z NIST/JILA.