限界代替率(MRS: Marginal Rate of Substitution)とは、消費者が同一の効用水準を維持しながら、一方の財の消費を1単位減らすときに、他方の財の消費をどれだけ増やす必要があるかを示す概念である。無差別曲線の傾きの絶対値に等しく、「MRS=MUx/MUy(X財の限界効用÷Y財の限界効用)」として表される。通常、X財の消費が増えるにつれてMRSは逓減する(限界代替率逓減の法則)。これが無差別曲線が原点に対して凸となる理由である。消費者の最適消費点では、予算制約線の傾き(価格比Px/Py)と無差別曲線の傾き(MRS)が等しくなる条件「MRS=Px/Py」が成立する。この最適条件は、各財の加重限界効用が等しいという条件と同値である。