Le réchauffement climatique, qui se traduit par une élévation progressive des températures sur terre, est un bon exemple de la défaillance du marché. Ce réchauffement est dû en grande partie aux activités humaines qui accélèrent les émissions de CO2 et d’autres gaz à effet de serre. Il a des effets négatifs à la fois sur l’environnement (fonte des glaciers, élévation du niveau des mers, désertification, cyclones), sur le bien-être des populations (pénuries alimentaires, stress hydrique, maladies, réfugiés climatiques) et sur l’économie (coût énergétique de la climatisation, coût de la pollution, coûts sociaux des maladies…). Cette émission de gaz à effet de serre entraîne des externalités. Les externalités qui ne sont pas incluses dans le prix de marché, ce qui n'incite pas les agents économiques à modifier leur comportement. Si un agent crée une externalité positive, il n'en sera pas récompensé et aura donc tendance à sous-produire. Inversement, en cas d'externalité négative, il y n'y aura pas de frein à l'activité polluante (l’usage de la voiture privée engendre des coûts sociaux énormes qui ne sont pas payés directement par les automobilistes). Le prix de marché ne reflète donc pas les vrais coûts de production. Si le calcul économique des agents intégrait le coût total de leur activité (coûts privés + coûts sociaux) ils seraient amenés à modifier leur activité. La situation des biens constituant le capital naturel peut être susceptible de changement selon l’évolution des techniques et des choix politiques. A l'origine, l'eau était un bien commun, mais ce bien devenant rare, mal prise en compte par le marché, peut la transformer en bien privé (exploité par des entreprises privées) ou en biens publics (exploité par la régie municipale). La défaillance du marché peut conduire à un épuisement et à la dégradation d’un certain nombre de ressources naturelles. Elle peut justifier une politique climatique menée par l’Etat pour limiter le réchauffement de la planète