Sur le long terme, les coûts fixes deviennent variables. Ainsi le producteur peut décider du niveau des coûts fixes qui lui paraît le meilleur possible compte tenu des ventes. Le coût total de long terme indique donc le coût minimal correspondant à chaque niveau de production lorsqu’il est possible de modifier la quantité de facteur fixe. La fonction de coût total de long terme est ainsi l’enveloppe des fonctions de coût de court terme, elle associe à chaque niveau de production le minimum du coût moyen de court terme correspondant au niveau d'équipement choisi pour cette quantité produite.

En gardant l'hypothèse de rendements d'échelle d'abord croissants puis décroissants l'augmentation de la quantité produite s'accompagnant d'une augmentation des coûts fixes (principalement les équipements) va dans un premier temps conduire à une courbe de coût moyen "plus basse" puis dans un deuxième temps, lorsque les rendements deviennent décroissants les courbes de coûts moyens de court terme seraient de plus en plus haut.

La courbe de coût moyen de long terme est "l'enveloppe" des courbes de coûts moyens de court terme, celles quis sont construites à chaque fois pour un niveau d'équipement (de coûts fixes) donnés.