Nếu cấp số nhân có vô hạn phần tử thì tổng <math>S_n</math> là hội tụ khi <math>n \to \infty</math> khi và chỉ khi [[giá trị tuyệt đối]] của công bội nhỏ hơn một( |''r''|<1 ).
Cả hai công thức chỉ đúng khi |''r''| < 1. Công thức sau cũng đúng trong mọi [[đại số Banach]], khi chuẩn (norm) của ''r'' nhỏ hơn 1, và trong trường của các [[số p-adic]] nếu |''r''|<sub>''p''</sub> < 1. Cũng như trong tổng hữu hạn, ta có vi phân của tổng.