중심극한정리에 따르면, 모집단이 정규분포를 따를 경우 표본평균은 정규분포를 따른다. 이는 표본 크기가 커질수록 표본평균의 분포가 정규분포에 수렴하게 된다는 내용이다. 따라서 모집단의 분포와 무관하게 표본의 크기가 충분히 크다면 표본평균의 분포는 정규분포를 따른다.