马尔萨斯的人口理论是在其名著《人口论》中阐述的（参见马尔萨斯，1798/1959）。这本书的第一版发表于1798年。这个理论建立在几个基本的假设之上。第一，它假设社会中存在一个刚好可以维持个人生存的生存工资，如果一个人的收入低于生存工资，则他就无法存活。第二，只要收入高于生存工资，多余的收入就会被用作人口的再生产，人口就会开始增长，而且，人口增长速度是多余收入的增函数。第三，收入的多寡受到自然资源的约束；由于自然资源是有限的，收入的增长也是有限的。
但是，在马尔萨斯发表《人口论》之后200年间，特别是在第二次世界大战之后，农业技术取得了突飞猛进的进步，马尔萨斯人口理论的三个主要假设都不再成立。
马尔萨斯人口理论的基本内容可以概括如下。假设初始状态下人均收入高于生存工资，根据马尔萨斯的第二个假设，人口将增长。根据第三个假设，自然资源是有限的，因此，人口增长虽然可以提供更多的劳动力，但是劳动力的边际报酬却是递减的，因此，人均收入下降。此时，人口仍然在增长，但是速度下降，直到人均收入下降到等于生存工资为止，此时人口不再增长。反过来，假设初始状态下人均收入低于生存工资，则此时人口减少，人均收入增加，人口下降速度减缓，直至回归增长为零的状态。因此，在短期内，人口增长会呈现出上下波动，但在长期，人均收入将保持在生存工资的水平上，人口没有增长。此时，我们说经济陷入了“马尔萨斯陷阱”。
可以用简单的数学模型进行描述：
第$t$年的粮食产量$Y_t$为
$$ Y_t=AF(\bar R,n_t) $$
其中$F$为递增的凹函数，有$\partial AF(\bar R,n_t)<\partial n_t$，即随着人口增加，粮食产量的边际产出小于粮食增量。
这样的话，可以求出人均收入$w_t$为
$$ w_t=[An_tF(\bar R/n_t,1)/n_t] \\ =Af(\bar R/n_t) $$
其中，$f$是人均产出函数，它是人均资源的增函数。
根据第二条假设，有人口增长方程（$\beta$为常数） 。$\bar w$是基本生存工资，它描述的是人均工资越高，人口增长越大。则
$$ \text{第t年的人口增长 }\hat n_t=\beta (w_t-\bar w) $$
将 $w_t=Af(\bar R/n_t)$带入上面，得到
$$ \hat n_t=\beta[Af(\bar R/n_t)-\bar w]\\ \frac{\mathrm d\hat n_t}{\mathrm dt}=-\beta Af'(\bar R/n_t)\bar R\frac{\dot n_t}{n_t^2} \\ = -\beta Af'(\bar R/n_t)\bar R \frac{\hat n_t}{n_t} $$
下图生动地体现了马尔萨斯模型。