El método de la bisección se basa en el teorema del valor intermedio, que en una de sus versiones establece:
Partiendo del supuesto que f(a) y f(b) tienen signos opuestos, es decir f(a)·f(b) < 0, entonces por el teorema del valor intermedio se conoce que existe al menos una solución de la ecuación f(x) = 0 y es posible aplicar el siguiente procedimiento, denominado método de la bisección, para determinar dicha solución.
1. Definir a0 = a y b0 = b.
2. Calcular el punto medio del intervalo (por esto se llama método de bisección) [a0, b0], c0.
3. a. Si f(c0) = 0 , entonces c0 es un cero de la función y por lo tanto una solución del problema.
b. Si f(a0)· f(c0) > 0 quiere decir que existe un cero de la función en el intervalo (c0, b0), entonces seleccionar este intervalo y definir a1 = c y b1 = b0.
c. Si f(a0)· f(c0) < 0 quiere decir que existe un cero de la función en el intervalo (a0, c0), entonces seleccionar este intervalo y definir a1 = a y b1 = b0.
4. Si f(c0) =/ 0, repetir los pasos 2, 3 y 4 para el nuevo intervalo [a1, b1]
Si se cumplen las hipótesis del teorema de valor intermedio, entonces el método de bisección converge a un cero de f(x) en el intervalo [a, b].
Se puede observar que en cada iteracción la medida del intervalo se divide a la mitad. Así, en la primera iteración la medida del intervalo [a1, b1] es la mitad del intevalo inicial; en la segunda iteración la medida del intervalo [a2, b2] es la mitad de la medida del intervalo [a1, b1] y así sucesivamente n veces.
Dado que en cada intervalo [an, bn] existe un punto c tal que f(c) = 0, entonces, para cn se tiene:
Esto nos permite determinar el número de iteraciones necesarias para obtener una aproximación de un cero de la función con una precisión deseada.