En estadística, el lema fundamental de Neyman-Pearson es un resultado que describe el criterio óptimo para distinguir dos hipótesis simples H0: θ=θ0 y H1: θ=θ1. El criterio consiste en rechazar la hipótesis θ=θ0 tras observar cuando la razón de las funciones de verosimilitud cumpla y k sea tal que donde α es el nivel de significatividad elegido. La prueba así descrita es la más potente. El lema debe su nombre a sus dos creadores, Jerzy Neyman y Egon Pearson.