Il teorema dei numeri primi è un teorema della teoria dei numeri. I numeri primi non sono distribuiti uniformemente nella gamma dei numeri. Il teorema formalizza l'idea che la probabilità di colpire un numero primo tra 1 e un dato numero diventa più piccola, come i numeri crescono. Questa probabilità è circa n/ln(n), dove ln(n) è la funzione di logaritmo naturale. Questo significa che la probabilità di trovare un numero primo con 2n cifre è circa la metà di quella con n cifre. Per esempio, tra gli interi positivi di massimo 1000 cifre, circa uno su 2300 è primo (ln 101000 ≈ 2302,6), mentre tra gli interi positivi di massimo 2000 cifre, circa uno su 4600 è primo (ln 102000 ≈ 4605,2). In altre parole, lo scarto medio tra numeri primi consecutivi tra i primi N numeri interi è approssimativamente ln(N).
Il quindicenne Carl Friedrich Gauss sospettò che ci fosse un legame tra i numeri primi e i logaritmi nel 1793. Anche Adrien-Marie Legendre sospettò tale legame nel 1798. Jacques Hadamard e Charles-Jean de La Vallée Poussin dimostrarono il teorema dei numeri primi nel 1896, oltre un secolo dopo Gauss.