Trong quá trình sản xuất, các công ty biến các đầu vào (các yếu tố sản xuất như: nguyên, nhiên vật liệu, máy móc thiết bị, nhà xưởng, lao động, trình độ KHKT… ) thành các đầu ra (hay sản phẩm).
Quan hệ giữa đầu vào của quá trình sản xuất và sản phẩm đầu ra được mô tả bằng hàm sản xuất. Hàn sản xuất mô tả những sản lượng sản phẩm (đầu ra) tối đa có thể được sản xuất bởi một số lượng các yếu tố sản xuất (đầu vaò) nhất định, tương ứng với trình độ kỹ thuật nhất định.
Q = f ( X1, X2, ….Xn )
Trong đó: Q: Sản lượng đầu ra. Xi: sản lượng yếu tố sản xuất thứ i.
Để đơn giản hơn ta chia yếu tố sản xuất thành hai loại là vốn (K) và lao động (L). Hàm sản xuất có thể viết dưới dạng Q = f ( K, L )
Phương trình trên chỉ sản lượng đầu ra tuỳ thuộc vào sản lượng của hai yếu tố đầu vào là vốn và lao động. Hàm sản xuất hàm ý rằng các đầu vào có thể được kết hợp theo nhiều phương cách khác nhau để tạo ra một đầu ra nhất định, ứng với một qui trình công nghệ nhất định. Khi qui trình công nghệ ngày càng tiến bộ thì xí nghiệp có thể đạt được đầu ra lớn hơn với một tập hợp những đầu vào nhất định.
Hàm sản xuất cũng giả định rằng qui trình sản xuất không cho phép lãng phí. Chúng ta giả định rằng các xí nghiệp đều có hiệu năng kỹ thuật, có thể sử dụng mọi tổ hợp đầu vào một cách tối ưu với một tập hợp đầu vào nhất định. Nếu có yếu tố đầu vào nào đó mà khi sử dụng sẽ làm giảm sản lượng đầu ra thì yếu tố đầu vào đó không bao giờ được sử dụng vì hàm sản xuất mô tả sản lượng tối đa có hể sản xuất được với một tập hợp đầu vào cho trước, theo phương thức có hiệu quả về phương diện kỹ thuật.
Giả định cho rằng sản xuất luôn có hiệu quả kỹ thuật không phải lúc nào cũng đúng, song nó hoàn toàn hợp lý khi cho rằng các công ty xí nghiệp hoạt động vì lợi nhuận sẽ không lãng phí nguồn lực.
Để phân biệt tác động của việc thay đổi một yếu tố sản xuất và của tất cả các yếu tố sản xuất đến sản lượng như thế nào ta phải phân biệt hàm sản xuất ngắn hạn và dài hạn.