국가책임(state responsibility)이란 국가의 국제위법행위의 법적 결과로 발생하는 것이다. 초국경환경피해의 구제를 위해 국제법상의 국가책임제도를 원용해야 한다는 주장은 전통적인 접근방법이다. 이러한 주장의 취지는 피해의 책임 소재를 밝히고 그 책임을 추궁하여 오염자 부담원칙을 실현하자는 것이다. 국가책임제도의 실현을 위해 유엔 국제법위원회(International Law Commission, 이하 ILC)를 중심으로 그 동안 국가책임의 초안 작업이 지속적으로 진행되었으며, 2001년에는 국가의 국제위법행위 책임 초안(Draft Articles on Responsibility of States for Internationally Wrongful Acts)이 채택되었다. 이 초안 제30조와 제31조에 따르면 국가는 위법행위를 중단하고 위법행위로 인해 발생한 피해를 완전히 배상할 의무를 진다. 사실 위법행위가 원상복구의 의무를 수반한다는 국제법 원칙은 PCIJ의 Chorzów Factory 사건에서 이미 확인된 바 있다.
초국경환경피해의 구제는 국제법상의 국가책임제도를 원용하여 피해 책임을 오염자 부담원칙으로 한다. 이 제도의 실현을 위해 유엔은 2001년 국제위법행위 책임 초안을 채택했으며, 국가는 위법행위의 피해를 완전히 배상할 의무를 가진다. 곧 위법행위는 원상복구의 의무를 수반하는 것이다.