Ein soziales Dilemma ist eine Situation, in der das enge Eigeninteresse eines Individuums und die Interessen einer größeren sozialen Gruppe direkt im Widerspruch stehen und in der, wenn jedes Individuum versucht, seinen eigenen Nutzen auf Kosten der Gruppe zu maximieren, jedes Gruppenmitglied erlebt ein schlechteres Nettoergebnis, als wenn sie eine kooperative Strategie gewählt hätten. Die Idee des sozialen Dilemmas wurde von Spieltheoriewissenschaftlern viel untersucht. Das Dilemma des Gefangenen ist ein gutes Beispiel für ein soziales Dilemma. In der realen Welt besteht ein soziales Dilemma häufig darin, dass eine oder mehrere Personen versuchen, von staatlichen Dienstleistungen zu profitieren, für die sie dann versuchen, nicht zu zahlen, oder versuchen, die Verantwortung für bestimmte indirekte Kosten ihres Handelns wie Umweltverschmutzung zu vermeiden .
Im Gefangenendilemma stellen sich Spieltheoretiker eine Situation vor, in der zwei Kriminelle einzeln von der Polizei verhört werden. Wenn ein Verbrecher den anderen verurteilt, kommt der Verurteilende frei, und der Verurteilte erhält eine Gefängnisstrafe von zehn Jahren. Schweigen beide, werden beide wegen geringfügiger Vergehen angeklagt und verbringen sechs Monate im Gefängnis. Wenn beide verurteilen, verbringen beide fünf Jahre im Gefängnis. In dieser Situation würden Gefangene, die an der Maximierung ihres persönlichen Nutzens arbeiten, immer beide verurteilen, auch wenn dies eine suboptimale Lösung des sozialen Dilemmas darstellt, da sie insgesamt zehn Jahre anstatt eines Jahres im Gefängnis verbringen würden.
Die Problematik dieser Herangehensweise an ein soziales Dilemma wird deutlich, wenn konkrete Fragestellungen untersucht werden. Es liegt im engen Interesse aller, Steuern zu vermeiden und Leistungen vom Staat zu erhalten. Wenn jeder irgendwie vermeiden würde, Steuern zu zahlen, wäre das Ergebnis für die Gesellschaft schlimm. Würden alle Steuern zuverlässig und ehrlich zahlen, würde sich die Gesamteffizienz der Regierung verbessern, es würden weniger Ressourcen für die Steuererhebung verschwendet und die gesamte Nettosteuerbelastung der Gesellschaft würde sinken.
Ein zweites spieltheoretisches Rätsel, die Tragödie der Commons, verdeutlicht das Problem sozialer Dilemmata in der realen Welt noch deutlicher. In diesem Spiel hat jeder Teilnehmer Zugriff auf eine private Ressource, aber auch auf eine öffentliche gemeinsame Ressource. Ein rein eigennütziger Teilnehmer wird den maximalen Wert aus der gemeinsam genutzten Ressource ziehen, sogar bis zu dem Punkt, an dem sie beschädigt wird, bevor er auf eine private Ressource zurückgreift, ein Prozess, der schließlich zu schlechteren Ergebnissen für alle führt. Die Übernutzung öffentlicher Land-, Luft- und Wasserressourcen wird manchmal als reale Version dieses sozialen Dilemmas angeführt. Rationell handelnde Individuen stellen nicht nachhaltige Anforderungen an Ressourcen und schädigen ihre zukünftige Produktionsfähigkeit.
Versuche, sozialen Dilemmata zu entkommen, konzentrieren sich typischerweise darauf, Situationen zu identifizieren, in denen soziales Verhalten allen Beteiligten große Vorteile bringen würde, und sie auf diese Tatsache aufmerksam zu machen. Eine abgewandelte Version des Gefangenendilemmas, bei dem immer wieder dieselben zwei Personen das Spiel spielen, führt zu kooperativen Strategien.