Для большого числа этих форм деятельности Чаянов исследовал «дифференциальный оптимум», то есть размер охваченных кооперацией хозяйств, при котором она может быть максимально эффективна. Главный вывод заключается в том, что оптимум очень резко различается для разных видов деятельности. Например, «молочные товарищества работают на радиусах в 3–5 верст, свеклосахарные и картофельные — около 10, а остальные — закупочные, кредитные и страховые — на радиусах часто еще больших, не говоря уже о союзах сельскохозяйственных товариществ». Как следствие, чтобы их работа была эффективнее, крестьяне должны объединяться во
Такую кооперацию Чаянов называет «вертикальной», в отличие от «горизонтальной», когда одна и та же группа крестьян объединяет все свои хозяйства, все звенья своего организационного плана и при этом для большинства из них не достигается оптимума. Типичный пример «горизонтальной» кооперации — колхоз. Как считает Чаянов, «вертикальная» кооперация соединяет мелкое хозяйство, не теряющее своей индивидуальности, с общегосударственным и даже мировым рынком. Он пишет:
«Что, в самом деле, замечательного на вид в том, что крестьянка, отдоив свою корову, чисто моет свой бидон и относит в нем молоко в соседнюю деревню в молочное товарищество, или в том, что сычевский крестьянин-льновод свое волокно вывез не на базар, а на приемный пункт своего кооператива? А на самом деле эта крестьянка со своим ничтожным бидоном молока соединяется с двумя миллионами таких же крестьянок и крестьян и образует свою кооперативную систему Маслоцентра, являющуюся крупнейшей в мире молочной фирмой и уже заметно реорганизующей ныне весь строй крестьянских хозяйств молочных районов. А сычевский льновод, обладающий уже достаточной кооперативной выдержкой, является частицей кооперативной системы Льноцентра, являющейся одним из крупнейших факторов, слагающих мировой рынок льна».
И эта концепция не являлась рациональной конструкцией, вышедшей непосредственно из головы ее автора — как «Государство» Платона, «Утопия» Мора, «Город Солнца» Кампанеллы, «Коммунистический манифест» Маркса и Энгельса и т. д. Она опиралась на громадный массив практических работ, произведенных на протяжении нескольких десятилетий русскими, а также зарубежными кооператорами. Так, экспортное маслоделие в крупном масштабе возникло в конце XIX века в Западной Сибири на базе обильных кормовых угодий и в связи с созданием великого сибирского железнодорожного пути. Созданные там кооперативные заводы давали продукцию, по качеству лучшую, чем частновладельческие, и получили поддержку датских и английских экспортных фирм. Вскоре они вообще вытеснили частного предпринимателя. Потом Сибирский союз маслобойческих артелей сам вышел на лондонский рынок и освободился от всякого влияния других экспортных фирм.
Что касается кооперации льноводства, то это была область многолетних трудов Чаянова. С 1911 года, еще будучи (по теперешней терминологии) аспирантом, он начинает заниматься этим вопросом, а уже в 1915 году при создании Центрального товарищества льноводов (ЦТЛ) он избирается председателем правления. ЦТЛ быстро завоевало русский, а потом и мировой рынок для типично русской культуры, единственным конкурентом которой мог быть хлопок. ЦТЛ объединяло 500 тысяч крестьянских хозяйств. В 1916 году был заключен договор, согласно которому Льноцентр должен был поставить только в Швецию льна на сумму 3 089 644 рубля. Большие поставки производились и Франко-Британскому льняному комитету. Успех Льноцентра объяснялся тем, что кооперативный лен по качеству превосходил лен частных фирм.
Кооперацию Чаянов считал очень широко применимой при организации просвещения, в культурной работе, издательском деле, организации музеев и т. д. И эти идеи тоже были им практически опробованы. Он участвует в работе Первого Всероссийского съезда по вопросам культурно-просветительской деятельности кооперации, сотрудничает в сборнике «Кооперация и искусство».
Чаянов считает кооперацию некапиталистическим путем развития сельского хозяйства, и даже полагает, что она может способствовать вытеснению капиталистических элементов хозяйства. Например, он говорит, что крестьянин, живущий в нескольких верстах от города, вынужден обращаться к деревенскому ростовщическому кредиту, дающему деньги под 50 и более процентов в год. В то время как кооперативное кредитное товарищество дает возможность крестьянину получить кредит в местном банке под 6–8 %.
Свою теорию Чаянов рассматривает как развитие многовековой русской традиции. Опору на семейно-трудовое хозяйство он видит еще в «Домострое» Сильвестра (XVI век) — руководстве по деятельности большой семьи, двора.