폐구간 $[a,b]$에서 연속이고 개구간 $(a,b)$에서 미분 가능한 두 함수 $f$, $g$에 대해 미적분학의 기본 정리로부터 다음과 같은 관계를 얻는다.
\begin{align}
f(b)g(b) - f(a)g(a)
&=\int_a^b \frac{d}{dx} ( f(x) g(x) ) \, dx \nonumber\\
&=\int_a^b f'(x) g(x) \, dx + \int_a^b f(x) g'(x) \, dx.\label{intByParts}
\end{align}
식 \eqref{intByParts} 우변의 두 번째 항에 대해 정리하면 다음과 같은 부분적분 공식을 얻는다.
\begin{align*}
\int_a^b f(x) g'(x)\,dx = \left[ f(x) g(x) \right]_{a}^{b} - \int_a^b  f'(x) g(x)\,dx.
\end{align*}