双边垄断是指厂商在产品市场上作为产品的卖方是垄断者，在要素市场上作为生产要素的买方也是垄断者。双边垄断是不完全竞争要素市场的一个极端情况，可以看成是买方垄断和卖方垄断的综合。

传统新古典分析是将存在工会时的工资决定问题看作双边垄断的一个特例。这一理论假设，工会的行为如同一个垄断的劳动力卖者，而雇主则是一个垄断的劳动力买者。

垄断性的劳动力买者面临着一条向上倾斜的劳动力供给曲线，为使其利润最大化，这个垄断者将使其边际劳动力成本(MLC)等于边际收益产量(MRP)，寻求在工资为w₁的水平上，雇佣e₁个单位的劳动力。按照工会一垄断类比(前面已讨论过其局限性)的假设，工会的目标是使出卖其会员劳动力的边际收益(MR)等于他们的供给价格，从而寻求在工资为w₂的水平上，使e₂个会员被雇佣。

按照双边垄断模型，雇主为使利润最大化会将雇佣量限制在低于其竞争水平e_o的水平上，而工会则可能为使全体会员的集体租金最大化而限制其会员劳动力的销售量。需要着重指出的是，以通常的理性最大化行为假设为基础的双边垄断模型不能得出将要设定的工资率的惟一解，而只能说明最终结果将落在其中的一个不确定的范围。在图中，工会争取的工资率为，w₂雇主则要将工资率压低到w₁，而实际工资率的不确定性意味着，尽管可以认为工资率将处于w₁和w₂之间的某一水平上，却无法预测实际工资将在这一范围内的那一具体水平上。当根据这种分析预测，实际工资将处于某个不确定的范围内(w₁到w₂之间)时，通常认为，其在这一范围的确切值是通过发生于工会和雇主之间的集体谈判过程决定的。

但是，双边垄断模型未提出任何在这些限制条件下所进行的讨价还价过程的理论，从而未提出对其结果的预测。从图可以看出，竞争性工资(w_c)处于雇主希望的工资水平和工会希望的工资水平之间，可以将其设想为工会一雇主集体谈判过程的结果。

在这样的市场上，买卖双方都拥有讨价还价的地位和能力，所以市场的价格和销售量难以确定。最终的市场交易价格和销售量取决于双方的力量对比。

图说明了在双边垄断的情况下，生产要素(劳动)市场上要素价格(工资)的决定。图中，横轴表示劳动的数量，纵轴表示工资，D表示垄断厂商劳动的边际收益曲线决定的要素需求曲线，MFC是垄断买方的要素边际成本曲线，S_L表示作为卖方垄断厂商的工会对劳动的供给曲线，MR_S。是其边际收益曲线。

对于买方垄断的厂商来说，他是要素市场上的垄断买方，要实现利润最大化，必须使自己的要素边际成本图双边垄断下的工资决定等于要素边际收益，即MFC = MRP_L。这时，确定的均衡工资为W_F，均衡劳动雇佣量为L_F。

对于卖方垄断的工会组织来说，要实现利润最大化，必须使自己的劳动供给的边际收益等于劳动供给的边际成本，即MR_S=MC_S—W(L)，这时，确定的均衡工资为W_U，均衡的劳动供给量为L_U。

因此，买主愿意以W_F的工资雇佣L_F的劳动，而工会却希望以W_U的工资提供L_U的劳动，在这种情况下，工资最终取决于双边议价情况。如果能够达成协议，确定的工资水平会在W_F，和W_U之间，劳动的供给量会在L_U和L_F之间，如果双方都不让步，就不会成交。

现实生活中，比较接近双边垄断的例子是美国NBA职业篮球运动员市场，劳资双方分别对应卖方垄断厂商和买方垄断厂商。职业篮球运动员是具备特殊技能和条件的生产要素，除了打球以外，其他工作难以胜任；而美国全国篮球协会(NBA)控制着全美国职业篮球比赛，因此带有买方垄断的性质；而球员工会则是典型的卖方垄断。因此，劳资双方经常就球员的工资合同进行长时间的谈判，有时双方不能达成协议时，整个NBA的赛季都要推迟，甚至取消(“停摆”)。