Et negativt eksternalitet på produksjon skjer når produksjonen av en vare eller en tjeneste pålegger en tredjepart en kostnad som ikke er involvert i produksjonen eller forbruket av produktet. Forurensning er et vanlig eksempel på en negativ eksternalitet i produksjonen siden forurensning fra en fabrikk pålegger en (ikke-monetære) kostnader for mange mennesker som ellers ikke har noe med markedet å gjøre for produktet som fabrikken har skaper.
Når en negativ eksternalitet i produksjonen er til stede, er de private kostnadene for produsenten for å lage et produkt lavere enn den totale kostnaden for samfunnet med å lage det produktet, siden produsenten ikke bærer kostnadene for forurensningen som det skaper. I en enkel modell der eksternitetens kostnader påføres samfunnet er proporsjonale med mengden av produksjon produsert av firmaet, er de marginale sosiale kostnadene for samfunnet å produsere en vare lik marginale private kostnader til firmaet pluss kostnad per enhet for selve eksternaliteten.
I en konkurranse marked, den tilbudskurve representerer de marginale private kostnadene ved å produsere en vare for firmaet (merket MPC) og Etterspørselskurve representerer den marginale private fordelen for forbrukeren ved å konsumere varen (merket MPB). Når ingen eksternaliteter er til stede, påvirkes ingen andre enn forbrukere og produsenter av markedet. I disse tilfellene representerer tilbudskurven også de marginale sosiale kostnadene ved å produsere en vare (merket MSC) og etterspørselskurven representerer også den marginale sosiale fordelen ved å konsumere en vare (merket MSB).
Når en negativ eksternalitet på produksjonen er til stede i et marked, er de marginale sosiale kostnadene og de marginale private kostnadene ikke lenger de samme. Derfor er de marginale sosiale kostnadene ikke representert av tilbudskurven, men er i stedet høyere enn tilbudskurven med eksternitetsbeløpet per enhet.
Hvis et marked med en negativ eksternalitet på produksjonen blir uregulert, vil det handle en mengde lik den som finnes på skjæringspunktet mellom tilbuds- og etterspørselskurvene, siden det er mengden som er i tråd med de private insentivene fra produsenter og forbrukere. Mengden av varen som er optimal for samfunnet, derimot, er mengden som ligger i skjæringspunktet mellom den marginale sosiale fordelen og marginale sosiale kostnadskurver. Derfor vil et uregulert marked produsere og konsumere mer av godene enn det som er sosialt optimalt når en negativ eksternalitet i produksjonen er til stede.
Fordi et uregulert marked ikke handler med den sosialt optimale mengden av et produkt når en negativ eksternalitet på produksjonen er til stede, er det tap av dødvekt forbundet med resultatet av det frie markedet. Dette dødvekttapet oppstår fordi markedet produserer enheter der kostnadene for samfunnet oppveier fordelene for samfunnet, og dermed trekker fra verdien som markedet skaper for samfunnet.
Dødvektstap skapes av enheter som er større enn den sosialt optimale mengden, men mindre enn det frie markedsmengde, og beløpet at hver av disse enhetene bidrar til tap av dødvekt er beløpet som marginale sosiale kostnader overstiger marginale sosiale fordeler ved det mengde. Dette dødvekttapet er vist i diagrammet over.
Når en negativ eksternalitet på produksjonen er til stede i et marked, kan regjeringen faktisk øke verdien som markedet skaper for samfunnet ved å innføre en skatt som tilsvarer kostnadene for eksternalitet. Denne skatten flytter markedet til det sosialt optimale resultatet fordi det gjør kostnadene som markedet påfører samfunnet eksplisitt til produsenter og forbrukere, noe som gir produsenter og forbrukere insentiver til å faktorisere kostnadene for eksternaliteten i deres beslutninger.
En korrektiv avgift på produsenter som er avbildet ovenfor, men som med andre skatter, spiller det ingen rolle om en slik skatt legges på produsenter eller forbrukere.
Eksternaliteter eksisterer ikke bare i konkurrerende markeder, og ikke alle eksternaliteter har en struktur per enhet. Når det er sagt, kan logikken som brukes i analysen av en eksternalitet per enhet i et konkurrerende marked være anvendt i en rekke forskjellige situasjoner, og de generelle konklusjonene forblir uendret i de fleste saker.