Një nga modelet më të njohura të teorisë së lojërave me shumë jozero, ku zgjedhja individualisht më e leverdishme për secilin pjesëmarrës mund të prodhojë një rezultat më të keq për të dy sesa bashkëpunimi. Në shembullin klasik, dy të burgosur mbahen në qeli të ndara dhe nuk mund të bashkërendojnë vendimin. Prokurori e di se kanë kryer së bashku një grabitje me armë, por për të siguruar dënimin për këtë vepër i duhet pohimi i të paktën njërit. Nëse nuk pohon asnjëri, secili merr dy vjet burg për armëmbajtje pa leje. Nëse të dy e pranojnë grabitjen, dënimi ulet nga njëzet në dhjetë vjet për secilin. Nëse pohon vetëm njëri, ai lirohet, ndërsa tjetri dënohet me njëzet vjet. Prokurori i paraqet veçmas secilit këtë zgjedhje.

Rezultatet mund të shprehen me një matricë prej katër kombinimesh. Le të quhet i burgosuri i parë Rreshti dhe i dyti Shtylla. Në çdo çift vlerash, numri i parë i përket Rreshtit dhe i dyti Shtyllës. Numrat tregojnë vite burg me shenjë negative, sepse më shumë burg është rezultat më i keq: zero do të thotë lirim, ndërsa −20 është më keq se −10 ose −2.

Kur as Rreshti dhe as Shtylla nuk pohon, rezultati është (−2, −2). Kur Rreshti nuk pohon dhe Shtylla pohon, rezultati është (−20, 0). Kur Rreshti pohon dhe Shtylla nuk pohon, rezultati është (0, −20). Kur të dy pohojnë, rezultati është (−10, −10).

Rreshti nuk e di çfarë do të bëjë Shtylla, por mund t'i krahasojë rezultatet në të dy rastet. Nëse Shtylla nuk pohon, Rreshti merr −2 duke mos pohuar dhe 0 duke pohuar: pra i leverdis të pohojë. Nëse Shtylla pohon, Rreshti merr −20 duke mos pohuar dhe −10 duke pohuar: përsëri i leverdis të pohojë. Pohimi është kështu strategjia e tij mbizotëruese, sepse sjell rezultat më të mirë pavarësisht zgjedhjes së tjetrit. I njëjti arsyetim vlen në mënyrë simetrike për Shtyllën. Në kushtet e këtij modeli, kur secili kërkon vetëm dënimin e vet më të ulët, të dy pohojnë dhe marrin nga dhjetë vjet, megjithëse të dy do të kishin marrë vetëm nga dy vjet po të mos kishte pohuar asnjëri. Pikërisht kundërshtia ndërmjet nxitjes individuale dhe përfitimit të përbashkët përbën dilemën.

Modeli është zgjeruar për më shumë se dy lojtarë dhe për marrëdhënie që përsëriten. Në një lojë të përsëritur nuk është domosdoshmërisht më e leverdishme që pjesëmarrësi të mos bashkëpunojë në çdo raund. Ai mund të ndikojë në sjelljen e ardhshme të tjetrit nëpërmjet përgjigjeve të veta. Një strategji e njohur është «si të ma bësh, ta bëj»: në takimin e parë bashkëpunohet, ndërsa në çdo raund pasues përsëritet zgjedhja që tjetri bëri në raundin e mëparshëm. Në këtë mënyrë bashkëpunimi shpërblehet dhe mosbashkëpunimi merr përgjigje të ngjashme. Kjo ose strategji të tjera të bashkëpunimit të kushtëzuar mund, në kushte të përshtatshme, të krijojnë modele bashkëpunimi të qëndrueshme nga pikëpamja evolucionare. Rezultati varet nga rregullat dhe rrethanat e përsëritjes; nuk është një garanci e pakushtëzuar.

Dilema e të burgosurve është përdorur për të analizuar shumë forma ndërveprimi mes njerëzve dhe mes kafshëve. Në politikë, shembuj të njohur janë gara e armatimeve, marrëveshjet për politikën e të ardhurave, bisedimet tregtare në kuadrin e Marrëveshjes së Përgjithshme mbi Tarifat dhe Tregtinë, GATT, dhe negociatat për pakësimin e ndotjes. Në secilin rast mund të ketë përfitim nga bashkëpunimi, por edhe nxitje që një pjesëmarrës të përfitojë nga përmbajtja e të tjerëve pa u përmbajtur vetë. Megjithatë, përdorimi i modelit kërkon përcaktim të kujdesshëm të zgjedhjeve, interesave dhe rezultateve: jo çdo konflikt që i ngjan kësaj dileme ka vërtet strukturën e saj.

Janë kryer edhe eksperimente të shumta laboratorike. Në një pjesë të studimeve të njohura, studentët e ekonomisë kanë treguar prirje më të madhe se studentët e fushave të tjera për të zgjedhur rezultatin egoist, racional sipas interesit individual, por më të dobët për të dy pjesëmarrësit. Ky është një rezultat empirik i një tradite kërkimore dhe jo një ligj universal për sjelljen e çdo studenti ekonomie. Eksperimentet shërbejnë pikërisht për të shqyrtuar sa përputhen zgjedhjet reale me supozimet e modelit dhe si ndikojnë besimi, përvoja dhe konteksti.