生産量を q、総費用を K とすれば、限界費用は dK/dq である。
固定費用を v、1単位あたりの原材料費を u、賃金費用を賃金率 w と労働時間 l との積 wl とすると、総費用は
[外部リンク] + uq + wl で、資本設備一定の短期の前提の下では
減価償却費用など固定費用 v は一定、u と市場で決まる w は一定であるから、限界費用は u + w×dl/dq となる。
新古典派経済学では
収穫逓減の法則が働き、dl/dq は生産量の増大とともに増加すると考えて、U字型の
費用曲線の右半分となるが、
1930年代以後の大企業の現実は、収穫不変に近く、限界費用は、通常の操業度の下では一定に近い。
とした場合、生産量を増加させていくにつれ、平均固定費用は減少していくのに対し、平均可変費用は
一般に 増加していく。平均固定費用の減少分が平均可変費用の増加分を上回る間、平均総費用は減少していくが、平均固定費用の減少分と平均可変費用の増加分が等しくなったとき、下げ止まった平均総費用は最小となる。このときの最小の平均総費用は
限界費用と一致する。