A velocidade de Fermi é a velocidade que corresponde à energia de Fermi de uma partícula. A energia de Fermi é o estado de maior energia de uma partícula em um sistema próximo à temperatura do zero absoluto.
A energia de Fermi só existe em relação a partículas chamadas férmions. Férmions são partículas (como elétrons) que não podem compartilhar exatamente o mesmo spin e nível de energia. Em um metal, os elétrons são freqüentemente capazes de se mover de átomo a átomo, razão pela qual o material é condutor. No entanto, os elétrons ainda não podem compartilhar os níveis de energia. Perto da temperatura do zero absoluto, os elétrons estão nos níveis de energia mais baixos possíveis. A energia de Fermi corresponde à energia que estaria associada ao próximo nível de energia mais alto no sistema se um elétron saltasse para aquele nível de energia. Isso corresponde a uma energia cinética, então a velocidade de Fermi é calculada usando a equação da energia cinética: Ef = 1/2 xmx Vf. ^ 2, onde m é a massa do elétron, Ef é a energia de Fermi e Vf é a velocidade de Fermi .
