Пусть
и
– дифференцируемые функции переменной x. Найдем дифференциал от их произведения
. Проинтегрировав обе части этого равенства, получим
.
Определение. Формула

называется формулой интегрирования по частям.
Чтобы применить эту формулу, подынтегральное выражение
представим в виде произведения
. Тогда вычисление исходного интеграла сведется к нахождению двух других интегралов:
и
. Поэтому необходимо так выбрать выражения u и
, чтобы два новых интеграла оказались более простыми, чем исходный.
Пример:Найти
.
Решение. Положим
,
. Тогда
,
(берем только первообразную при
). Используя формулу интегрирования по частям, получим

.
Пример:Найти
.
Решение. Положим
.
Тогда
.
Метод интегрирования по частям применяется для интегрирования произведения функций. Например, в интегралах вида
,
,
,
— целое,
выбирается
, а в интегралах вида
,
, 
в качестве u берутся функции
,
,
, соответственно (Почему?).
С помощью интегрирования по частям берутся также интегралы от основных элементарных функций, которых нет в таблице:
,
,
.
Формулу интегрирования по частям в одном примере можно применять несколько раз.