В этом усилителе входной сигнал подаётся на неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ), а напряжение обратной связи (ОС – по-прежнему на инвертирующий вход через делитель
,
. Она оказывается последовательной отрицательной обратной связью (ООС) по напряжению. При упрощённом анализе схемы: 
Напряжение обратной связи снимаемое с делителя
,
, пропорционально выходному напряжению:

Рисунок 2.16 Схема неинвертирующего усилителя
Поскольку
и
подаются на разные входы операционного усилителя (ОУ), то для идеального операционного усилителя
=
и коэффициент усиления:

=> коэффициент усиления неинвертирующего усилителя больше, чем инвертирующего усилителя при одинаковых
,
,и глубине обратной связи (ОС). Это обусловлено тем, что в инвертирующем усилителе входное напряжение (Uос) дополнительно ослабляется делителем
,
.
За счёт глубокой последовательной ООС и большого входного сопротивления операционного усилителя, входное сопротивление неинвертирующего усилителя велико и определяется следующим выражением:

Его анализ показывает, что с уменьшением
,
возрастает и может составлять десятки ГОм.
Благодаря глубокой ООС по напряжению и при одинаковой её глубине выходное сопротивление в неинвертирующем и инвертирующем усилителях мало и не превышает десятки Ом.
При увеличении глубины ООС в неинвертирующем усилителе
уменьшается и при 100% ООС (
)коэффициент усиления неинвертирующего усилителя
=> неинвертирующий усилителе становится повторителем напряжения. Так, как в повторителе всё выходное напряжение подаётся на вход, то необходимость в
,
отпадает. Для входной цепи можно записать:
;
=>
=> 
т.к.
велик, то
стремится к нулю.