Un negativo esternalità sulla produzione si verifica quando la produzione di un bene o servizio impone un costo a terzi che non sono coinvolti nella produzione o nel consumo del prodotto. L'inquinamento è un esempio comune di esternalità negativa sulla produzione poiché l'inquinamento di una fabbrica impone a (non monetario) costo per molte persone che altrimenti non hanno nulla a che fare con il mercato per il prodotto che la fabbrica crea.
Quando è presente un'esternalità negativa sulla produzione, il costo privato per il produttore di realizzare un prodotto è inferiore a il costo complessivo per la società di produrre quel prodotto, poiché il produttore non sostiene il costo dell'inquinamento che esso produce crea. In un modello semplice in cui il costo imposto dall'esternalità alla società è proporzionale alla quantità della produzione prodotta dall'impresa, il costo sociale marginale per la società nella produzione di un bene è uguale al costo privato marginale per l'azienda più il costo unitario dell'esternalità stessa.
In un mercato competitivo, il curva di offerta rappresenta il costo privato marginale della produzione di un bene per l'impresa (etichettato MPC) e curva della domanda rappresenta il vantaggio privato marginale per il consumatore di consumare il bene (etichettato MPB). Quando non sono presenti esternalità, nessuno è diverso dal consumatore e dai produttori interessato dal mercato. In questi casi, la curva di offerta rappresenta anche il costo sociale marginale della produzione di un bene (etichettato MSC) e la curva di domanda rappresenta anche il beneficio sociale marginale del consumo di un bene (etichettato MSB).
Quando in un mercato è presente un'esternalità negativa sulla produzione, il costo sociale marginale e il costo privato marginale non sono più gli stessi. Pertanto, il costo sociale marginale non è rappresentato dalla curva di offerta ed è invece superiore alla curva di offerta per la quantità unitaria di esternalità.
Se un mercato con esternalità negativa sulla produzione non viene regolato, effettuerà una transazione pari a quella trovata al intersezione delle curve di domanda e offerta, poiché questa è la quantità in linea con gli incentivi privati dei produttori e consumatori. La quantità del bene che è ottimale per la società, al contrario, è la quantità situata all'intersezione tra il beneficio sociale marginale e le curve dei costi sociali marginali. Pertanto, un mercato non regolamentato produrrà e consumerà più di un bene di quanto sia socialmente ottimale quando è presente un'esternalità negativa sulla produzione.
Poiché un mercato non regolamentato non tratta la quantità socialmente ottimale di un bene quando è presente un'esternalità negativa sulla produzione, c'è perdita secca associato al risultato del libero mercato. Questa perdita secca si presenta perché il mercato produce unità in cui il costo per la società supera i benefici per la società, sottraendo così dal valore che il mercato crea per la società.
La perdita secca è creata da unità che sono maggiori della quantità socialmente ottimale ma inferiore alla quantità del mercato libero e all'importo che ciascuna di queste unità contribuisce alla perdita secca è l'importo per il quale il costo sociale marginale supera il beneficio sociale marginale quantità. Questa perdita secca è mostrata nel diagramma sopra.
Quando un'esternalità negativa sulla produzione è presente in un mercato, il governo può effettivamente aumentare il valore che il mercato crea per la società imponendo una tassa pari al costo del esternalità. Questa tassa sposta il mercato al risultato socialmente ottimale perché rende esplicito il costo che il mercato impone alla società a produttori e consumatori, offrendo a produttori e consumatori l'incentivo a considerare il costo dell'esternalità nel loro decisioni.
Un'imposta correttiva sui produttori sopra descritta, ma, come per le altre imposte, non importa se tale imposta sia imposta ai produttori o ai consumatori.
Le esternalità non esistono solo in mercati competitivi e non tutte le esternalità hanno una struttura per unità. Ciò detto, può essere la logica applicata nell'analisi di un'esternalità per unità in un mercato competitivo applicato a diverse situazioni e le conclusioni generali rimangono per lo più invariate casi.