Sean , espacios de Hilbert de dimensiones y respectivamente, con .
Entonces, para todo vector en el producto tensorial , existe una descomposición de la forma:
donde:
- y son conjuntos ortonormales,
- son los llamados coeficientes de Schmidt,
- la representación es única salvo reordenamiento de los términos.
Esta descomposición se conoce como la descomposición de Schmidt del vector .1