El lema de Borel-Cantelli en la teoría de la probabilidad es un resultado relativo a una secuencia infinita de eventos. El lema se usa a menudo para probar teoremas de límites. El lema generalmente se divide en dos afirmaciones, llamadas lemas de Borel-Cantelli primero y segundo.
Sean dados un espacio de probabilidad y una secuencia de eventos . Denotar
.Entonces, si la serie converge, entonces .
Si todos los eventos son conjuntamente independientes y la serie diverge, entonces .
En el primer lema de Borel-Cantelli no se requiere la independencia de los eventos.