費米能級是半導體物理中的一個重要參數，它描述了在絕對零度（0K）時金屬基態系統電子所占有的能級最高的能量。這個能級上的一個狀態被電子占據的機率是1/2。在半導體物理中，費米能級是一個很重要的物理參數，只要知道了它的數值，在一定溫度下，電子在各量子態上的統計分布就完全確定了。
費米能級與溫度、半導體材料的導電類型、雜質的含量以及能量零點的選取有關。例如，對於n型半導體，費米能級靠近導帶邊，過高摻雜會進入導帶；對於p型半導體，費米能級靠近價帶邊，過高摻雜會進入價帶。將半導體中大量電子的集體看成一個熱力學系統，可以證明處於熱平衡狀態下的電子系統有統一的費米能級。
費米能級也可以理解為系統中比較活躍的能量的大小，主要由兩部分決定，一個是自由電子的數目，另一個是自由電子的平均能量。