שלילי חיצוניות על ייצור מתרחש כאשר הפקה של טובין או שירות מגדילה עלות על צדדים שלישיים שאינם מעורבים בייצור המוצר או בצריכתו. זיהום הוא דוגמה נפוצה לחיצוניות שלילית בייצור שכן זיהום על ידי מפעל מטיל א עלות (לא כספית) על אנשים רבים שאחרת לא קשורים לשוק המוצר אותו מפעל יוצר.
כאשר קיימת חיצוניות שלילית בייצור, העלות הפרטית של היצרן של ייצור מוצר נמוכה מ העלות הכוללת לחברה של ייצור מוצר זה, מכיוון שהמפיק אינו נושא בעלות הזיהום שהוא מכיל יוצר. במודל פשוט בו העלות המוטלת על החברה על ידי החיצוניות עומדת ביחס לכמות התפוקה המיוצרת על ידי הפירמה, העלות החברתית השולית לחברת הפקת טובין שווה ל עלות פרטית שולית לחברה בתוספת עלות ליחידת החיצוניות עצמה.
ב שוק תחרותי, ה עקומת ההיצע מייצג את העלות הפרטית השולית של הפקת תועלת עבור החברה (שכותרתו MPC) וה- עקומת ביקוש מייצג את התועלת הפרטית השולית לצרכן מצריכת הטובין (שכותרתו MPB). כאשר לא קיימים חיצוניות, אף אחד מלבד הצרכנים והמפיקים אינו מושפע מהשוק. במקרים אלה עקומת ההיצע מייצגת גם את העלות החברתית השולית לייצור טובין (שכותרתו MSC) ועקומת הביקוש מייצגים גם את התועלת החברתית השולית בצריכת טובין (שכותרתו MSB).
כאשר קיימת חיצוניות שלילית בייצור בשוק, העלות החברתית השולית והעלות הפרטית השולית כבר אינן זהות. לפיכך, העלות החברתית השולית אינה מיוצגת על ידי עקומת האספקה והיא במקום גבוהה יותר מעקומת ההיצע בסכום החיצוני ליחידה.
אם שוק עם חיצוניות שלילית בייצור לא יישאר מבוקר, הוא יבצע כמות השווה לזו שנמצאה ב- צומת של עקומות ההיצע והביקוש, מכיוון שזה הכמות שתואמת את התמריצים הפרטיים של היצרנים ו צרכנים. כמות התועלת האופטימלית לחברה, לעומת זאת, היא הכמות שנמצאת בצומת התועלת החברתית השולית ועקומות העלות החברתיות השוליות. לפיכך, שוק שאינו מוסדר יפיק ויבצר טוב יותר ממה שהוא אופטימלי מבחינה חברתית כאשר קיימת חיצוניות שלילית בייצור.
מכיוון ששוק לא מוסדר אינו מבצע את הכמות האופטימלית מבחינה חברתית של טובין כאשר קיימת חיצוניות שלילית בייצור, יש ירידה במשקל מת הקשורים לתוצאת השוק החופשי. אובדן משקל קטוע זה נובע מכיוון שהשוק מייצר יחידות בהן העלות לחברה עולה על התועלת לחברה, ובכך גורעת מהערך שהשוק מייצר לחברה.
אובדן משקל מת נוצר על ידי יחידות הגדולות מהכמות האופטימלית מבחינה חברתית אך פחות מכמות השוק החופשי והכמות שכל אחת מהיחידות הללו תורמת לאובדן משקל מת הוא הסכום בו העלות החברתית השולית עולה על התועלת החברתית השולית באותה עת כמות. אובדן משקל זה מוצג בתרשים לעיל.
כאשר קיימת חיצוניות שלילית בייצור בשוק, הממשלה יכולה למעשה להגדיל את הערך שהשוק מייצר לחברה על ידי הטלת מס השווה לעלות המחיר חיצוניות. מס זה מעביר את השוק לתוצאה האופטימאלית מבחינה חברתית מכיוון שהוא מבהיר את העלות שהשוק מטיל על החברה ליצרנים ולצרכנים, נותנים ליצרנים ולצרכנים את התמריץ לחייב את עלות החיצוניות שלהם החלטות.
מס תיקון על יצרנים המתואר לעיל, אך כמו במסים אחרים, לא משנה אם מס כזה מוטל על היצרנים או הצרכנים.
החיצוניות לא קיימת רק בשווקים תחרותיים, ולא לכל החיצוניות יש מבנה ליחידה. עם זאת, ההיגיון המיושם בניתוח של חיצוניות ליחידה בשוק תחרותי יכול להיות מיושם במספר מצבים שונים והמסקנות הכלליות נותרו ללא שינוי ברובם מקרים.