Peliteoria tutkii tilanteita, joissa toimijat valitsevat strategioita ja kunkin hyöty riippuu sekä omasta että muiden valinnasta. Tällaisia tilanteita ovat esimerkiksi hinnoittelukilpailu, yhteisen resurssin käyttö ja neuvottelut.

Peli esitetään usein hyötytaulukkona (maksumatriisina), jossa rivit ovat yhden toimijan strategiat ja sarakkeet toisen toimijan strategiat. Jokaisessa solussa on kummankin toimijan saama hyöty kyseisellä strategiayhdistelmällä.

Usein oletetaan, että toimijat tekevät valintansa samanaikaisesti tietämättä toistensa ratkaisua, ja kumpikin pyrkii maksimoimaan oman hyötynsä.

Nash-tasapaino on tilanne, jossa kukaan toimija ei voi parantaa omaa hyötyään vaihtamalla yksin strategiaansa, kun muiden valinnat pysyvät ennallaan. Toisin sanoen jokainen valitsee parhaan vastauksensa muiden valintoihin nähden.

Nash-tasapainon löytäminen taulukosta käy näin: tarkastele kumpaakin toimijaa erikseen ja kysy, mikä on hänen paras valintansa kutakin toisen valintaa vastaan. Jos molempien parhaat vastaukset osuvat samaan soluun, se on Nash-tasapaino.

Nash-tasapaino ei välttämättä ole kummankaan kannalta paras mahdollinen lopputulos. Joskus molemmat saisivat enemmän, jos he tekisivät yhdessä toisin, mutta yksin kumpikaan ei halua poiketa, koska se heikentäisi omaa hyötyä.

Yhteismaan ongelma (tragedy of the commons) on tilanne, jossa yksittäisen toimijan kannattaa lisätä yhteisen resurssin kulutustaan, vaikka se johtaisi resurssin ylikulutukseen. Syy on kannustinrakenteessa: hyöty lisäkulutuksesta tulee yksin toimijalle itselleen, mutta kustannus jakautuu kaikille resurssin käyttäjille.

Koska jokaisen kannattaa toimia näin, lopputulos on kaikkien kannalta huono: resurssi ylikulutetaan. Tämä on esimerkki tilanteesta, jossa Nash-tasapaino (jokainen ryöstökäyttää) tuottaa huonomman lopputuloksen kuin yhteistyö (kaikki käyttävät säästeliäästi).

Klassisia esimerkkejä ovat liikakalastus, laidunten ylilaiduntaminen ja saastuttaminen. Kaikissa yksilön kannustin on käyttää enemmän kuin olisi yhteisesti järkevää.

Koska yhteismaan ongelma johtuu kannustimista, lopputulosta voidaan muuttaa muuttamalla kannustimia. Yksi keino on sääntely tai muu julkisen vallan ohjaus, joka muokkaa peliä niin, että säästeliäs käyttö kannattaa myös yksilölle.

Esimerkiksi kalastuskiintiöt, päästömaksut tai yhteisesti sovitut säännöt voivat tehdä ylikulutuksesta kalliimpaa tai säästeliäästä käytöstä kannattavampaa. Tällöin Nash-tasapaino voi siirtyä parempaan lopputulokseen.

Pääsykokeessa tämä on usein oikea vastaus: yhteismaan ongelmaa ei ratkaista vetoamalla toimijoiden hyväntahtoisuuteen, vaan muuttamalla kannustimia niin, että yksilön etu ja yhteinen etu kohtaavat.