Статистическая механика ставит перед математикой две основные задачи 1) так называемую эргодическую проблему, т. е. задачу обоснования замены временных средних — пространственными (фазовыми), и 2) проблему — создания аналитического аппарата для построения асимптотических формул. Чтобы войти в эти два круга проблем, математику обычно приходится преодолеть немало препятствий: физические руководства по понятным причинам не уделяют достаточного внимания логическому фундаменту статистической механики и в подавляющем большинстве совершенно неудовлетворительны в математическом отношении; это сказывается не только в недостаточной строгости математических рассуждений (здесь математик большей частью сумеет сам критически разобраться), но и, главным образом, в почти полном отсутствии отчетливых постановок математических задач, встающих в статистической механике.