A lemma egy kis tétel. Igaznak bizonyítják, de a fő célja valami nagyobb bizonyításának segítése. A lemmák a matematikai érvek állványzatát alkotják. Egy nagy bizonyítást kezelhető darabokra bontanak.

Euklidész lemmája kimondja, hogy ha egy prímszám osztja két egész szám szorzatát, akkor legalább az egyiket osztja. Ez a lemma elengedhetetlen az aritmetika alaptételének bizonyításához. Zorn lemmáját, egy haladóbb példát, a maximális ideálok és bázisok létezésének bizonyítására használják végtelen dimenziós terekben.

Néha egy lemma önmagában is híressé válik. Gauss lemmájának, Fatou lemmájának és Urysohn lemmájának mind van neve, és megjelennek a tankönyvekben. A lemma, az állítás, a tétel és a következmény közötti különbségtétel részben stilisztikai jellegű. A lemma egy segédtétel; a tétel a fő eredmény.

• Bizonyított állítás, amelyet tétel bizonyítására használnak
• Nagy bizonyításokat bont lépésekre
• Példák: Euklidész lemma, Zorn lemma
• Néha önállóan válik híressé