L'École néoclassique naît de la « révolution marginaliste » dans les années 1870. Elle devient la principale école de pensée jusqu'à la crise de 1929 et l'avènement du keynésianisme. Elle redevient dominante après la stagflation des années 1970. Les néoclassiques sont parfois appelés « néolibéraux ».Le terme marginalisme vient du fait que c'est cette école qui a été la première à utiliser le calcul à la marge comme déterminant de la valeur des biens. Cette école s'est constituée à partir des travaux de Stanley Jevons (1835-1882), Carl Menger (1840-1921) et Léon Walras (1834-1910).
La théorie néoclassique va chercher à renforcer les conclusions libérales des penseurs classiques mises à mal par d'autres penseurs comme Karl Marx, en remettant en cause ou en reformulant les hypothèses de base de l'analyse économique. Cette nouvelle approche passe par la définition d'une nouvelle théorie de la valeur fondée sur l'utilité. En effet les classiques anglais avaient fondé leurs analyses sur la théorie de la « valeur travail » ouvrant par la même la voie aux analyses marxistes. Leur analyse reposait sur des constats simples : l'eau par exemple est infiniment utile mais ne vaut rien. C'est pourquoi les néoclassiques introduisent la notion d'utilité marginale : la valeur dépend de l'utilité qu'apporte la dernière unité consommée, utilité qui est elle-même décroissante. Si on reprend l'exemple de l'eau, le premier verre à une valeur supérieure au dixième. Ainsi c'est toute l'analyse néoclassique qui dérive d'une étude à la marge des phénomènes économiques. A titre d'exemple :
Selon la théorie du producteur, les entreprises embauchent tant que la productivité marginale du travail (c'est à dire la production du dernier salarié embauché) est supérieure au salaire. Ils ont une attitude similaire face à l'investissement en capital dont les rendements sont d'abord croissant (voir économie d'échelle) puis décroissants.
Selon la théorie du consommateur, l'individu adopte une attitude rationnelle visant à « maximiser son utilité ». A chaque dépense il compare l'utilité marginale des biens afin de hiérarchiser ses préférences et s'oriente vers le plus utile. Cette étude de l'individu, comme producteur ou consommateur rationnel et autonome rejoint la démarche de l'individualisme méthodologique.
Sur un marché de concurrence pure et parfaite, chaque facteur de production reçoit l'égal de ce qu'il apporte, d'où une juste rémunération des facteurs de production. Cette démonstration cherche donc à infirmer la théorie de plus-value des marxistes. Dans de telles conditions, le profit tend à s'annuler.
Au-delà de ces analyses communes, chaque école développe des idées originales. Léon Walras se veut un socialiste resté libéral. Carl Menger distingue les « biens économiques », susceptibles d'être achetés et vendus par les particuliers, des « biens libres » qui ne peuvent faire l'objet d'une appropriation privée : l'eau, l'air … Eugen von Böhm-Bawerk propose une théorie du capital (Capital et intérêt, 1884) où il décrit l'investissement comme un « détour productif » : creuser un seau dans un tronc d'arbre retarde la consommation d'eau, mais permet une consommation accrue dans le futur. Grâce à cette maîtrise accrue de l'eau, le campagnard gagnera un temps précieux qui lui permettra alors de creuser une canalisation et ainsi de suite … A Lausanne, Léon Walras puis Vilfredo Pareto développe un modèle mathématique où par l'ajustement des prix s'établit spontanément un équilibre général de l'économie.
Les économistes de l'école néoclassique développent une formalisation mathématique de l'économie. Leurs analyses mathématiques (la micro-économie) reprises par la plupart des économistes depuis cette époque, débouchent dans leur forme la plus aboutie sur la notion d'équilibre économique : une formalisation mathématique abstraite présentant des modèles d'économies idéales et optimales mais reposant sur des hypothèses théoriques imparfaitement vérifiées dans la réalité.
A cette époque, il semble donc que la pensée économique tente de s'écarter des sciences humaines pour s'apparenter, par les méthodes de formalisations mathématiques qu'elle utilise, aux sciences exactes. Il s'agit généralement d'une incompréhension. On doit par exemple la notion d'équilibre générale (certainement le concept le plus abstrait de la science économique) à l'économiste Léon Walras dans son ouvrage Traité d'économie politique pure (1874). Or il convient alors de relativiser dès l'origine la finalité de ces modèles mathématiques.
En effet, l'auteur, comme il l'indique dans le titre, s'attache à développer une formalisation d'une économie idéale dont il sait qu'elle ne pas peut exister (d'où l'usage du mot « pure »). Considérant les différentes imperfections de l'économie réelle par rapport au modèle idéal, cet auteur définit un rôle à l'Etat. De ces considérations découlent une « politique économique appliquée » et une « économie sociale » qui divergent de l'économie pure. Pour Walras, il n'y a aucune supériorité du concept d'équilibre général sur les deux autres dimensions de l'économie. Il explique que « leurs critères respectifs sont le vrai pour l'économie pure, l'utile ou l'intérêt pour l'économie appliquée, le bien ou la justice pour l'économie sociale ».
Au final, cet auteur dont l'équilibre général tente de démontrer scientifiquement la supériorité du libéralisme économique est paradoxalement classé dans les économistes hétérodoxes du fait des propositions que ses réflexions l'on amené à avancer : nationalisation de terres et des chemins de fer par exemple (idées tout à fait révolutionnaire à son époque et très mal vue de la société bourgeoise).