自然垄断(又称自然独占)是经济学中一个传统概念。早期的自然垄断概念与资源条件的集中有关，主要是指由于资源条件的分布集中而无法竞争或不适宜竞争所形成的垄断。在现代这种情况引起的垄断已不多见。而传统意义上的自然垄断则与规模经济紧密相连，指一个企业能以低于两个或者更多的企业的成本为整个市场供给一种物品或者劳务，如果相关产量范围存在规模经济时自然垄断就产生了。
但到上个世纪80年代，西方经济学对自然垄断的认识发生了重大的变化。1982年，威廉·杰克·鲍莫尔(William Jack Baumol)、潘泽和威利格用部分可加性重新定义了自然垄断。假设在某个行业中有X种不同产品，Y个生产厂商，其中任何一个企业可以生产任何一种或者多种产品。如果单一企业生产所有各种产品的成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和，该行业的成本就是部分可加的。如果在所有有关的产量上企业的成本都是部分可加的，该行业就是自然垄断的。换言之，即使平均成本上升，只要单一企业生产所有产品的成本小于多个企业分别生产这些产品的成本之和，由单一企业垄断市场的社会成本依然最小，该行业就是自然垄断行业。平均成本下降是自然垄断的充分条件，但不是必要条件。 新定义扩大了自然垄断的范围，它不仅包括传统的自然垄断即强自然垄断，还包括了所谓的弱自然垄断。
现代法学一般认为：自然垄断是指由于市场的自然条件而产生的垄断，经营这些部门如果进行竞争，则可能导致社会资源的浪费或者市场秩序的混乱。 法学上的自然垄断概念不仅涵摄了经济学上自然垄断的内容，还突出了现代竞争法的精髓。这是社会进步的客观反映。
