El monopolio natural ocurre en aquellas industrias donde el total de los costes de producción es menor cuando una única empresa produce el total de la producción en vez de que se divida entre más de una empresa. Aunque esta sea la definición tradicional, atribuida a William Baumol quien la proporcionó en su artículo “On the Proper Cost Tests for Natural Monopoly in a Multiproduct Industry” (Sobre el examen de costes de monopolio natural en industria multiproducto), de 1977, los monopolios naturales se han estudiado desde los tiempos de John Stuart Mill y Alfred Marshall. En 1923, el economista J. M. Clark contribuyó enormemente al estudio de los monopolios naturales con su libro “Studies in the Economics of Overhead Costs” (Estudios sobre la economía de los costes generales), explicando como en las industrias manufactureras, debido a que los costes generales son una fracción significativa del total de los costes, un mayor número de empresas no siempre se traduce en precios más bajos.
Los monopolios naturales existen por razones económicas y técnicas, como son costes altos de capital, economías de escala y otras barreras de entrada, y no por imperativos legales. Los servicios públicos como la electricidad o el agua son algunos de los ejemplos más comunes. Los monopolios naturales se caracterizan por la subaditividad de la función de costes de una empresa representativa. La subaditividad existe cuando:
Esta es la esencia de un monopolio natural. La función de la demanda juega un papel principal en la subaditividad y por tanto la existencia de un monopolio natural depende de su posición, y si es más o menos eficiente tener una única empresa en el mercado o más.
Sin embargo, la subaditividad es considerada una condición necesaria pero no suficiente para que un monopolio natural se pueda considerar óptimo, mientras que si existen economías de escala, esta sí es una condición suficiente pero no necesaria para que un monopolio natural sea sostenible. Observe la figura inferior. La curva de la demanda en color azul claro, comprendida dentro de la región de economías de escala, indica un monopolio viable. La línea roja indica un monopolio natural insostenible. La línea negra indica la frontera de un monopolio que genera beneficios (lo que atraerá a competidores) y la línea verde indica un duopolio viable.
Como en la mayoría de las estructuras de mercado de competencia imperfecta y especialmente en una monopolística, una empresa que está en una posición natural de monopolio podrá practicar comportamientos abusivos de mercado, lo cual se traducirá en una pérdida de bienestar. En estos casos, la intervención gubernamental esta bien vista tanto por los consumidores y aquellas empresas que busquen precios más bajos y beneficiarse de una cuota lucrativa del mercado. Las regulaciones tales como la fijación de precio, tasas impositivas o subsidios, se podrán utilizar con el objetivo de restaurar y maximizar la eficiencia inicial de los monopolios naturales.
No obstante, el gobierno deberá ser cauto cuando fije y aplique regulaciones, puesto que una comprensión incorrecta de la estructura de mercado puede traer costes mayores al bienestar social en vez de los beneficios esperados. Para lograr niveles óptimos de regulación, los gobiernos deberán analizar y determinar si un monopolio natural puede ser sostenible siempre que aseguren un coste total menor. Si este es el caso, el gobierno debe garantizar que la empresa no gane beneficios excesivos, y que se mantenga un precio justo. Si por el contrario, el coste total de la industria disminuye cuando empresas nuevas entran en el mercado, el gobierno deberá regular su entrada. Es decir, lo que los gobiernos deberán de hacer es equilibrar correctamente el conflicto entre la eficiencia de la industria y su rentabilidad.