在固态物理学和凝聚态物理学中，系统的状态密度（DOS）描述了系统在每个能量级别上要占据的状态数。它在数学上由概率密度函数表示为分布，并且通常是系统所占据的各种状态的时空范围内的平均值。状态的密度与系统特性的色散关系直接相关。特定能量水平下的高DOS意味着许多状态可供使用。
通常，物质状态的密度是连续的。但是，在隔离的系统（例如气相中的原子或分子）中，密度分布是离散的，例如光谱密度。通常由于原始系统的失真而导致的局部变化通常被称为局部状态密度（LDOS）。
在量子力学系统中，波或类波状粒子可以占据模式或状态，并具有由系统决定的波长和传播方向。 例如，在某些系统中，材料的原子间间距和原子电荷可能只允许存在某些波长的电子。 在其他系统中，材料的晶体结构可以允许波在一个方向传播，同时抑制波在另一个方向传播。 通常，仅允许特定状态。 因此，可能发生许多状态可用于特定能量级别的占领，而没有状态可用于其他能量级别。
例如，图中的橙色显示了半导体中价带和导带之间的能带边缘电子的状态密度。对于导带中的电子，电子能量的增加使更多的态可用于占用。 或者，状态密度在一个能量间隔内是不连续的，这意味着没有状态可用于电子占据材料的带隙内。 此条件还意味着，导带边缘的电子必须至少损失材料的带隙能，才能转变为价带中的另一种状态。
取决于量子力学系统，可以为电子，光子或声子计算状态密度，并且可以根据能量或波矢k给出状态密度。 为了在作为能量的函数的DOS和作为波矢量的函数的DOS之间进行转换，必须知道E和k之间特定于系统的能量色散关系。
通常，系统的拓扑属性对状态密度的属性有重大影响。 最著名的系统，例如中子星中的中子和金属中的自由电子气（简并物质和费米气体的例子），具有3维欧几里得拓扑。 不太熟悉的系统（如石墨层中的二维电子气（2DEG）和MOSFET型器件中的量子霍尔效应系统）具有二维欧几里德拓扑。 甚至更不熟悉的是碳纳米管，量子线和具有1维拓扑结构的Luttinger液体。 假设纳米技术和材料科学的发展仍在继续，具有一维和二维拓扑的系统可能会变得更加普遍。
通常，与体积V和N可计算的能级相关的状态密度由以下公式定义：
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