Sinüs teoremi, geometrik ve trigonometrik ilişkilerin bir sonucu olarak doğrudur. Geometrik ispat: ABC üçgeninin çevrel çemberinin merkezi O ve yarıçapı r olsun. BO ve OC yarıçapları çizildiğinde, aynı yayı gören çevre ve merkez açılardan dolayı m(BOC) = 2m(A) olur. O merkezinden a kenarına yükseklik inildiğinde, BOC ikizkenar üçgen olduğundan yükseklik hem kenarortay hem de açıortay olur. O zaman BOH üçgeni, bir açısı m(BOH) = A derece olan dik üçgen olur. Sinüsün tanımı gereği, sin(BOH) = sin(A) = a/2r olur. Bu işlem düzenlendiğinde, a/sin(A) = 2r bulunur. Aynı işlem diğer kenarlar için de yapıldığında, sinüs teoremi kanıtlanmış olur. Trigonometrik ispat: Sinüs teoremi, bir üçgende her kenarın uzunluğu ile bu kenarın karşısındaki açının sinüs değeri arasındaki oranın üç kenar için de aynı olduğunu belirtir.