美国着名金融学家、诺贝尔经济学奖获得者HarryMarkowitz在其1952年的《资产组合选择》一文中，第一次从风险资产收益率与风险的关系出发，运用均值-方差探讨了不确定性条件下资产组合的最优选择问题。在其奠基性工作之上，着名经济学家William、John和Jan分别在1964年《资本资产定价：风险条件下的均衡理论》、1965年《风险资产的价值、股票资产组合的风险投资选择和资本预算》和1966年《资本资产市场均衡》中提出了资本资产定价模型。它以简洁优美的形式刻画了期望收益和风险之间的关系，推理严密，与人们直观感觉相吻合。
CAPM有多种形式，Sharpe-Lintner模型假定投资者能够以无风险资产利率进行借贷，其数学表达式为：其中，为第i项资产的期望收益率，为有效市场组合的期望收益率，。Black放松了投资者可以按无风险利率借贷的假设，推导出了零-CAPM：对CAPM的实证检验一般针对Sharpe-Lintner模型进行，本章也采用该模型进行检验。CAPM从理论上说明在有效资产组合中，由于非系统风险可以通过同时持有多项资产而消除掉，资产的期望收益仅与该资产的系统风险相关，非系统风险得不到定价。因此对CAPM的检验实际上就是验证是否对资产的期望收益具有完全的解释能力，这里描述了一项资产的系统风险。
如果CAPM有效，且真实市场组合可以得到，则对任意资产均有公式成立，即有：成立。由于，对于各项资产是一样的，这就可以通过各项资产的横截面回归对CAPM进行检验。先进行时间序列回归，计算出：再加入其他变量（及非系统风险）进行横截面回归，验证是否是期望收益的唯一解释变量：对于资产组合，分别有：其中，为公式、公式回归方程中误差项的标准差，表示非系统风险。假定，均服从正态分布。
按照公式，Fama和Macbeth在其1973年的文章中给出了CAPM实证检验的含义：
（1）资产期望收益与其系统风险的关系是线性的，即有；
（2）在一个由风险厌恶投资者组成的市场上，资产期望收益与其系统风险正相关，即有，且；
（3）由于非系统风险可通过持有多项资产消除掉，根据CAPM非系统风险不会得到补偿，因此有。
其中，表示以外的变量，包括反映公司特征的变量，如公司规模、账面价值/市场价值、市盈率和杠杆比率（账面资产/市场价值）等，反映非系统风险的时间序列回归误差标准差，以及非线性关系的高阶项等。
