Пусть на множестве
задана функция
и в каждой точке множества
существуют все частные производные функции
.
Определение. Градиентом функции
в точке
называют вектор, координатами которого являются значения частных производных функции
в этой точке. Этот вектор обозначается 
Таким образом, 
Говорят, что на множестве
определено поле градиента, если в каждой точке
определен вектор 
Замечание. Градиентом функции двух переменных
называется вектор 
Отметим без доказательства важное свойство градиента:
Градиент функции
(или
) в точке
, то есть вектор
, перпендикулярен линии уровня (поверхности уровня), проходящей через
, и направлен в сторону максимального увеличения функции.