In matematica per lemma si intende un enunciato che viene dimostrato nell'ambito di una teoria formale (come un teorema, un corollario o una qualsiasi proposizione derivabile dagli assiomi della teoria stessa mediante un procedimento dimostrativo) e che in un'esposizione sistematica della teoria viene presentato come fatto preliminare ad un enunciato di maggiore evidenza cui si riserva il ruolo di teorema.