设 X1,X2,…,XnX_1, X_2, \ldots, X_nX1,X2,…,Xn 是一列独立同分布的随机变量,其数学期望为 μ\muμ(该定理仅要求期望存在)。那么有:
P(limn→∞1n∑i=1nXi=μ)=1 P\left( \lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n X_i = \mu \right) = 1 P(n→∞limn1i=1∑nXi=μ)=1
上式即几乎必然收敛(以概率 1 收敛):随着样本数量 nnn 的增加,样本平均值 1n∑i=1nXi\frac{1}{n}\sum_{i=1}^n X_in1∑i=1nXi 以概率 1 趋近于总体的期望值 μ\muμ,进行大量重复试验时实际观测到的平均结果将接近理论期望值。与弱大数定理(依概率收敛)相比,几乎必然收敛条件更强,因此强大数定律可以推出弱大数定律,反之不成立。