Если рассматривать логарифмируемое число как переменную, мы получим логарифмическую функцию
. Она определена при
. Область значений:
. Эта кривая часто называется логарифмикой [9]. Из формулы замены основания логарифма видно, что графики логарифмических функций с разными основаниями, бо́льшими единицы, отличаются один от другого только масштабом по оси
; графики для оснований, меньших единицы, являются их зеркальным отражением относительно горизонтальной оси.
Из определения следует, что логарифмическая зависимость есть обратная функция для показательной функции
, поэтому их графики симметричны относительно биссектрисы первого и третьего квадрантов (cм. рисунок). Как и показательная, логарифмическая функция относится к категории трансцендентных функций.
Функция является строго возрастающей при
(см. далее графики) и строго убывающей при
. График любой логарифмической функции проходит через точку
. Функция непрерывна и неограниченно дифференцируемавсюду в своей области определения.
Ось ординат
является левой вертикальной асимптотой, поскольку:
при 
при
.
Производная логарифмической функции равна:

С точки зрения алгебры, логарифмическая функция осуществляет (единственно возможный) изоморфизм мультипликативной группы положительных вещественных чисел и аддитивной группы всех вещественных чисел. Другими словами, логарифмическая функция есть единственное (определённое для всех положительных значений аргумента) непрерывное решение функционального уравнения[10]:
