Problem från den statistiska mekaniken om stokastiska processer som består av många ”partiklar” vilka interagerar slumpmässigt tilldrar sig stort intresse inom sannolikhetsteorin. Ett berömt exempel är Ising-modellen för magnetism. De viktigaste frågorna gäller fasövergångar, där systemets egenskaper förändrar sig radikalt, t.ex. för Ising-modellen att materialet övergår från att vara omagnetiskt