Будь-які два вектори

споживач може порівнювати та обирати з них. Цей вибір залежить від бюджету споживача, цін на товари і його смаку. Отже, вибір характеризується відношенням переваги, що записується знаком

і читається як «переважніший або рівноцінний за». Запис

, де

й

є наборами товарів з

означає, що споживач віддає перевагу набору

по відношенню до набора

.

виконується тільки, якщо

і відношення

не є справедливим.
Запис

означає, що набори товарів

й

для споживача рівнозначні (еквівалентні, байдужні).
Розглянемо аксіоми відношення переваги:
1. Транзитивність: якщо є три набори

,

й

і відомо, що

, то

.
2. Ненасиченість: якщо

й

такі, що

і

, то

. Ця аксіома стверджує, що точки насичення споживача не існує, більший набір товарів завжди є переважнішим за менший.
3. Опуклість: для будь-яких

й

таких, що

і

маємо

або

для всіх

. Ця вимога забезпечує строгу опуклість множини комбінацій наборів, не менш переважніших за даний.
3. Функція корисності споживання
Нехай існує безперервна дійсна функція

, визначена на

, для якої виконуються співвідношення:

, тільки якщо

;

, тільки якщо

.
Функцію

називають функцією корисності або порядковою функцією корисності.
Дамо геометричну інтерпретацію функції корисності. Для цього розглянемо будь-який промінь у просторі товарів, що проходить через початок координат. Приймемо як корисність будь-якого товару відстань від початку до точки на промені, що належить тій самій множині байдужності, що й розглянутий набір. Як правило, якщо така функція корисності існує, то вона не єдина.
Наприклад, за

можна взяти будь-яку монотонну чітко зростаючу функцію. Якщо

– функція корисності, то

також буде функцією корисності, де

– довільна монотонно зростаюча функція, тобто

.
На рис. 1 кожній точці площини, що відноситься до різних комбінацій наборів товарів

і

, відповідають точки поверхні

, які відображають рівні корисності цих товарів.

Рисунок 1
Для кожного товарного набору

можна вказати множину таких наборів, яка за перевагою еквівалентна даному. Ця множина називається кривою байдужності, що проходить через
. Кожній кривій байдужності можна поставити у відповідність певний рівень корисності, оскільки корисність будь-яких двох наборів, що знаходяться на одній і тій самій кривій, однакова. Математичним аналогом кривої байдужності є лінія рівня.
Вважатимемо

диференційованою, тоді аксіома ненасичення вимагає, щоб всі перші часткові похідні функції корисності, які звуться граничними корисностями, були додатними

.
Відповідно до аксіоми 3 (опуклості множини простору товарів) вимагатимемо, щоб функція

була строго увігнутою функцією й отже,

має бути двічі диференційованою і мати безперервні другі часткові похідні, тобто матриця Гессе, що складається з других часткових похідних, повинна бути вiд’ємно визначеною

.
Зокрема

,

означає, що корисність товару зменшується в міру того, як продукт споживається. Це допущення одержало назву закону Госена.
З властивості опуклості відношення переваги випливає, що криві байдужності опуклі відносно початку координат.
Найважливішою характеристикою кривої байдужності є її нахил. Абсолютне значення нахилу на різних відрізках кривої виражає норму заміни благ. Тому криву байдужності можна назвати кривою взаємозамінності благ.
Розглянемо рис. 2. На відрізку АВ норма заміни блага 1 благом 2 за визначенням дорівнює

, а на відрізку
CD – 
. Норма заміни одного блага іншим безпосередньо пов'язана з їх граничними корисностями. Під час руху по кривій байдужності вправо вниз на

здобуваємо приблизно

одиниць корисності зі збільшенням споживання блага 1 й одночасно втрачаємо

одиниць корисності зі зменшенням споживання блага 2. Оскільки виграш і втрата взаємно компенсуються (ми перебуваємо на одній і тій самий кривій байдужності), то при досить малих

і

можна записати

.

Рисунок 2
Розділивши отриману рівність на

, знайдемо