Uma externalidade negativa ocorre quando uma atividade econômica impõe custos a terceiros que não são compensados ou considerados nos preços de mercado.

No caso da questão, quando o esgoto é lançado sem tratamento, ele polui rios, afeta a saúde pública, contamina lençóis freáticos e prejudica o meio ambiente, afetando toda a sociedade, inclusive quem não consome diretamente o serviço.

Esses impactos sociais e ambientais não são pagos pela concessionária ou pelo usuário direto, ou seja, os custos não são internalizados, caracterizando uma falha de mercado.

Quando há externalidades negativas, há superprodução do bem e o custo marginal social é maior do que o custo marginal privado. Portanto, não se tem eficiência de Pareto.