Els dos Teoremes estan estretament relacionats:
El Teorema de la Probabilitat Total i el Teorema de Bayes estan molt connectats, ja que ambdós es basen en probabilitats condicionades i són eines clau per calcular o actualitzar probabilitats en diferents situacions. El Teorema de Bayes necessita el Teorema de la Probabilitat Total per calcular P(A), que apareix al denominador de la fórmula, ja que aquest permet calcular una probabilitat global. D’altra banda, el Teorema de Bayes permet actualitzar la nostra creença sobre una causa a partir d'una nova informació. Així, ambdós teoremes són fonamentals per analitzar situacions incertes i prendre decisions basades en nova informació.
