Levis sætning i sandsynlighedsteori er et resultat, der forbinder den punktvise konvergens af karakteristiske funktioner af stokastiske variable med konvergensen af disse stokastiske variable i fordelingen .
Lade være en sekvens af tilfældige variable, der ikke nødvendigvis er defineret på samme sandsynlighedsrum . Lad os betegne den tilfældige variabels karakteristiske funktion , hvor , ved symbolet . Så hvis ved fordeling ved , og er den karakteristiske funktion af , så
.Omvendt, hvis , hvor er en funktion af et reelt argument kontinuerligt ved nul, så er en karakteristisk funktion af en tilfældig variabel , og
ved uddeling kl .Da den karakteristiske funktion af enhver tilfældig variabel er kontinuert ved nul, har den anden sætning følgende trivielle konsekvens. Hvis , hvor er den karakteristiske funktion af , og er den karakteristiske funktion af , så ifølge fordelingen ved . Brugen af denne kendsgerning til at bevise konvergens i distribution kaldes nogle gange metoden for karakteristiske funktioner . Metoden med karakteristiske funktioner er standardmetoden til at bevise den klassiske Central Limit Theorem .