边际替代率（Marginal Rate of Substitution，MRS）是指两种物品可以按某种比率替换，在维持满足程度不变的前提下（即在同一条无差异曲线上），消费者增加一单位的某一种物品所需放弃的另一种物品的消费数量。边际替代率在图形上可以用无差异曲线上两点连线的斜率来表示。关于无差异曲线，至少有三个基本假设：两种商品都是好品，均边际效用递减，均没有达到餍足量（不是没有餍足量）。

用数学公式表示边际替代率为：

MRS=-dy/dx

x、y表示不同两种商品的数量。x为横轴数量，y为纵轴数量。

边际替代率递减的意义是在无差异曲线上随着x数量的增加边际替代率MRS越来越小（直到0）,对应的无差异曲线是凸向原点的。

边际替代率增的意义是在无差异曲线上随着x数量的增加边际替代率MRS越来越大（直到无穷大），对应的无差异曲线是凹向原点的。

无差异曲线的一般方程是：

U（x，y）=Ux+Uy=C

两边微分可得：MUxdx+MUydy=0

-dy/dx=MUx/MUy

-dy/dx是边际替代率，MUx是商品1边际效用，MUy是商品2边际效用，Ux是商品1效用，Uy是商品2效用，U（x，y）是商品1与商品2的总效用。

根据：-dy/dx=MUx/MUy

有：

当MUx递减的速度大于MUy的速度时，边际替代率递减。

当MUx递减的速度小于MUy的速度时，边际替代率递增。

边际替代率递增，未必存在边际效用递增。