Введем в рассмотрение блочные матрицы-столбцы, которые при дальнейших рассуждениях будем называть блочными векторами:
и блочную матрицу
Не останавливаясь на анализе особых случаев, связанных с возможной линейной зависимостью сечений рассматриваемого случайного процесса, будем считать, что
Блочный вектор является (-мерным случайным вектором с математическим ожиданием и ковариационной матрицей . А так как , — нормальный случайный процесс, то случайный вектор распределен по нормальному закону и
является -мерной функцией плотности вероятностей для случайного процесса .
Таким образом, любой конечномерный закон распределения нормального случайного процесса полностью определяется его математическим ожиданием и ковариационной функцией.
Если , — -мерный стационарный нормальный случайный процесс, то его математическое ожидание — постоянный -мерный вектор, а аргументом ковариационной функции является параметр
В силу центральной предельной теоремы [XVI] нормальные случайные процессы в ряде случаев оказываются предельными для сумм возрастающего числа случайных процессов.