所谓自然垄断，是指由于自然条件、技术条件以及规模经济的要求而无法竞争或不适宜竞争形成的对产品和服务的控制。20世纪80年代初.经济学家用“成本的劣加性”来重新定义“自然垄断”。实际上，“自然垄断”的根本特征是成本具有“劣加性”。即为满足市场需求，在一个行业，一种产品由一家企业生产经营比由两家或两家以上的企业生产经营，其成本更低。例如，在一个城市由一家供水公司建设一个供水管道网络来供水，比由两家以上的供水公司建设两个以上的供水管道网络来供水，成本更低。
那些具有规模经济效益、范围经济效益的行业原则上都属自然垄断行业，但规模经济效益和范围经济效益却不是自然垄断的根本特征，只是自然垄断成立的必要条件，实际上，规模经济效益、范围经济效益也具有“成本的劣加性”。所谓规模经济，是指由于生产规模不断扩大导致长期平均成本下降的情况;而范围经济是指联合生产两种或两种以上的产品的成本比生产一种产品的成本更低的情况。
同时，在自然垄断部门，投资品(管道、机器、桥梁等)具有不可分割性和较强的专营性，投资形成的生产能力一般不容易转产，如建成的电网只能用于输电，不能用作他用。投资的专营性导致成本的沉淀性，因此，在自然垄断行业引入市场竞争，会导致过度竞争或毁灭性竞争，由此容易形成独家垄断经营或完全垄断。在这种情况下，需要政府进行管制(包括价格管制)。
在自然垄断部门，随着产品数量的增加(规模经济效益)和产品品种的增加(范围经济效益)，产品平均成本是递减的，在这种情况下，如果按照边际成本来确定产品价格，庞大的固定费用就不能得到合理补偿，企业必然亏损。因此，在自然垄断条件下，应该按照产品或服务的平均成本来确定价格，才能保证企业收支平衡，获取正常利润。
