El Axioma de la Unión nos dice lo siguiente: dado un conjunto , existe un conjunto de manera que si y , entonces .
Consideremos ahora el conjunto . Si existiera otro conjunto con la propiedad que dice el axioma (es decir, tal que si y , entonces ), podríamos construir el conjunto .
Si , entonces y además existe un de manera que . Pero por el Axioma de la Unión, eso significa que , y como además existe tal que , concluimos que . Hemos demostrado que . De manera análoga se demuestra que , con lo que resulta ser , y el conjunto entonces es único. Denominamos unión de los elementos de al conjunto .