Het Pauliprincipe geldt alleen voor fermionen, deeltjes die antisymmetrische kwantumtoestanden vormen en halftallige spin hebben. Onder fermionen vallen o.a. protonen, neutronen en elektronen, de drie soorten elementaire deeltjes waaruit gewone materie is opgebouwd. Het principe heeft grote invloed op veel van de karakteristieke eigenschappen van materie. Deeltjes als het foton en het graviton gehoorzamen het uitsluitingsprincipe niet, omdat het bosonen zijn (ze vormen symmetrische kwantumtoestanden en hebben heeltallige spin) in plaats van fermionen.

Met informatie over identieke deeltjes in het achterhoofd, kan het principe gemakkelijk afgeleid worden. Fermionen van hetzelfde soort vormen totaal antisymmetrische toestanden, wat in het geval van twee deeltjes betekent dat

.

Gevolgen

Het uitsluitingsprincipe speelt een rol in een groot aantal natuurkundige verschijnselen. Een van de belangrijkste, waarvoor het principe oorspronkelijk geformuleerd is, is de elektronenschil-structuur van atomen. Een elektrisch neutraal atoom bevat evenveel gebonden elektronen als er protonen in de kern zitten. Aangezien elektronen fermionen zijn, verbiedt het uitsluitingsprincipe dat ze dezelfde kwantumtoestand bezetten.

Beschouw bijvoorbeeld een neutraal heliumatoom, dat twee gebonden elektronen heeft. Deze kunnen beide de laagste-energietoestand (1s) bezetten door tegengestelde spins aan te nemen. Dit is niet in tegenspraak met het uitsluitingsprincipe omdat spin een deel is van de kwantumtoestand van het elektron, dus de twee elektronen bezetten verschillende kwantumtoestanden. Spin kan echter slechts twee verschillende waarden (eigenwaarden) aannemen. In een lithiumatoom, dat drie gebonden elektronen bevat, past het derde elektron niet in een 1s-toestand en moet in de hogere energietoestand 2s gaan zitten. Op dezelfde manier maken volgende elementen volgende hogere energieschillen. De chemische eigenschappen van een element hangen grotendeels af van het aantal elektronen in de buitenste schil, wat aanleiding geeft tot het Periodiek systeem der elementen.

Het Pauliprincipe is ook verantwoordelijk voor de stabiliteit van materie op grote schaal. Moleculen kunnen niet willekeurig dicht bij elkaar worden geduwd, omdat de gebonden elektronen in elk molecuul niet dezelfde toestand in een ander molecuul binnen mogen gaan; dit is de reden van de afstotende r^–12-term in de Liénard-Jones-potentiaal. Het Pauliprincipe is de reden dat je niet door de vloer zakt.