边际替代率（Marginal Rate of Substitution）是指为了保持同等的效用水平，消费者要增加1单位x物品就必须放弃一定数量的y物品，这二者之比率，即x对y的边际替代率等于，如果用MRSxy代表x对y的边际替代率，则MRSxy=，这里Δy前面加一负号表示x增加时y必须减少，二者变动方向相反。

那么，增加1单位x而相应地减少的y的数量是如何确定的呢？由于无差异曲线存在的前提是总效用不变，因此，x所增加的效用必须等于y所减少的效用，否则总效用就会改变。如苹果增加1单位，梨减少1.5单位，这就说明1.5单位梨的效用之和正好等于1单位苹果之效用，一增一减，互相抵消，总效用才不变，可用数学公式表示为：Δx·MUx=Δy·MUy，或者。因此，边际替代率即 的绝对值也可以表示成两种物品边际效用的比率，即

实际上，边际替代率又是无差异曲线的斜率。令x的增加量趋于零，即Δx→0，则Δy亦相应趋于一个无限小的值，于是 趋近一个极限值，即，而这个导数值正是无差异曲线任一点上的斜率。因此，求无差异曲线上任一点的边际替代率，只要过该点作切线，这条切线的斜率就是该点的边际替代率。正因为如此，无差异曲线的斜率也是负值。上述关系归纳起来就是

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序数效用论者在分析消费者行为时提出了商品的边际代替率递减规律的假定。

商品的边际替代率递减规律，是指在维持效用水平不变的前提下，随着一种商品消费数量的连续增加，消费者为得到每一单位的这种商品所需要放弃的另一种商品的消费数量是递减的。

商品的边际替代率递减的原因在于：当消费者处于商品1的数量较少和商品2的数量较多的A点时，消费者会由于拥有较少数量的商品1而对每一单位的商品1较为偏好，同时，会由于拥有较多数量的商品2而对每一单位的商品2的偏爱程度较低。于是，每一单位的商品1所能替代的商品2的数量是比较多的，即商品的边际替代率是比较大。但是，随着消费者由A点逐步运动到E点（如图3-2所示），消费者拥有的商品1的数量会越来越多，相应地，对每一单位商品1的偏爱程度会越来越低；与此同时，消费者拥有的商品2的数量会越来越少，相应地，对每一单位商品2的偏爱程度会越来越高。于是，每一单位的商品1所能替代的商品2的数量便越来越少。也就是说，商品的边际替代率是递减的。

从几何意义上讲，商品的边际替代率递减表示无差异曲线的斜率的绝对值是递减的。商品的边际替代率递减规律决定了无差异曲线的形状凸向原点。以上所讨论的是通常的无差异曲线的特征。有些特殊的无差异曲线并不具有凸性，如完全互补商品的无差异曲线是斜率为负的直角线，完全替代商品的无差异曲线是斜率为负的直线。