Soit une fonction dérivable sur un intervalle
.
On dit que est convexe sur
lorsque sa courbe est entièrement située au dessus de chacune de ses tangentes.

Fonction convexe
On dit que est concave sur
lorsque sa courbe est entièrement située en dessous de chacune de ses tangentes.

Fonction concave
Si une fonction est concave sur un intervalle
, alors
est concave sur
.
Exemple :
La fonction est convexe sur
.
La fonction est concave sur
et convexe sur
.
Les seules fonctions qui sont à la fois convexes et concaves sur sont les fonctions affines.