香料在历史上最早的应用是从天然香料开始的，所谓天然香料，是指用纯粹物理方法从天然芳香植物或动物原料中分离得到的物质。通常认为它们安全性高。这包括精油、酊剂、浸膏、净油和辛香料油树脂等。 天然香料是香料工业的重要组成部分。目前世界上已发现的芳香植物有3000余种，但已工业化生产的只有200余种，其中用作半合成原料的天然精油，如香茅油、柏木油、山苍籽油、柠檬草油、柠檬桉叶油、黄樟油等的使用量很大。其它使用量较大的有柑橘类精油，如甜橙油、柠檬油、白柠檬油、香柠檬油、红橘油、圆柚油等;薄荷属精油，如薄荷油、留兰香油等。 天然香料的生产在80年代中期到90年代中期国际上虽有成倍增长，但增长速度显然落后于合成香料，这主要是因为天然香料的种植加工要受到气候、环境、运输等诸多因素的影响，使天然香料在产量、质量、价格方面出现波动。而随着分析、合成工艺技术的进步，许多天然香料的关键成分可以用人工合成的越来越多，从而导致在日用化学品香精配方中天然香料的比例下降而合成香料比例上升。但在食用香精方面，人们仍崇尚天然，认为它给人一种安全感，因而纯天然的食品香精身价倍增。即使在日用化学品香精中，天然香料仍有它不可替代的作用。天然香料本身的谐调香气，它们有着独特的结构香成分，有些尚未被认识，它们能使配出的香精更丰满、更和谐圆润，赋予香精一种天然感。离开天然香料，今天的调香技艺还难以达到这种境界。近年来，全球传播“回归大自然”，更给天然香料注入活力。开发天然香料符合人类与自然共存的境界，是时代给于天然香料发展的良机。 随着科技的不断发展，天然香料的范围也在逐步扩大，除利用芳香植物通过蒸馏、萃取、榨磨等工艺提取外，还包括氨基酸和碳水化合物在一定的条件下进行非酶促反应生成的化学物的混合物，我们称之为美拉德反应(Maillard reaction)和利用酶化学合成的各类生物香味料等。美拉德反应中使用的糖类有葡萄糖、蔗糖、木糖醇、鼠李糖和多羟基醇如丙二醇、丙三醇、山梨醇等，所用的氨基酸种类较多，还使用动(植)物水解蛋白、动物油脂或骨粉以及酵母等，反应后产生鸡香、肉香、面包香、巧克力香等具不同香型的混合物，这些混合物被国际上认为是“天然的”，因此在配制各种食用香精和烟用香精中广泛采用。另一类生物香味料是用天然发酵法生产的有机酸和醇，在酯酶作用下脱水生成的酯，也被认为是“天然的”;也有用奶制品为原料，经酵母、乳酸杆菌或在酶作用下进行反应生成丁二酮、丙位内酯等，这些生物技术和生物工艺生产的香味料也被认为是“天然的”，这种高科技产品在国际上正处于积极研制开发中。