不妨设 , 且他们的密度函数分别为
,
其中 ,
由于 , 独立,因此有
要证明正态分布具有可加性,不失一般性,只需要证明
对于连续型随机变量 ,考虑到 和 的独立性,由卷积公式,易知其密度函数满足
因此有
即 ,
即正态分布具有可加性。事实上利用特征函数的唯一性,还能得到更简洁的证明。