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In matematica, il teorema di Carathéodory può riferirsi a diversi risultati dovuti al matematico greco Constantin Carathéodory:

• Il teorema di Carathéodory (teoria della misura), sulle misure esterne.
• Il teorema di esistenza di Carathéodory, un teorema riguardante l'esistenza di soluzioni per equazioni differenziali ordinarie.
• Il teorema di Borel-Carathéodory, sulla limitatezza di una funzione analitica.
• Il teorema di Carathéodory-Jacobi-Lie, una generalizzazione del teorema di Darboux in topologia simplettica.
• Il teorema di Carathéodory (inviluppo convesso), un teorema sugli inviluppi convessi di insiemi in uno spazio euclideo.