Situação de mercado em que o tamanho ótimo de instalação e produção de uma empresa seria suficientemente grande para atender a todo o mercado, de forma que existiria espaço para apenas uma empresa. O monopólio natural existe sempre que a demanda é pequena o bastante para ser totalmente coberta por apenas uma empresa, com produção que atenda a um decréscimo de custos por economia de escala. Na suposição de outra empresa entrar em concorrência por um mercado restrito, os custos seriam elevados em demasia para ambas (e a primeira empresa talvez pudesse impedir a entrada da segunda por meios monopolistas, como preços artificialmente baixos e restrição à distribuição dos produtos da segunda). Uma situação típica de monopólio natural ocorre nas ferrovias, onde cada passageiro ou carga transportados a mais contribui para reduzir os custos de instalação. Se outra ferrovia disputasse o mesmo mercado, passageiros e cargas seriam necessariamente divididos, mas a infraestrutura de funcionamento seria duplicada, com evidentes prejuízos para ambas. O mesmo ocorre com serviços como fornecimento de gás, eletricidade, água etc., que em geral são monopólios naturais regulamentados pelo Estado ou de propriedade estatal.