香料在歷史上最早的應用是從天然香料開始的，所謂天然香料，是指用純粹物理方法從天然芳香植物或動物原料中分離得到的物質。通常認為它們安全性高。這包括精油、酊劑、浸膏、凈油和辛香料油樹脂等。 天然香料是香料工業的重要組成部分。目前世界上已發現的芳香植物有3000余種，但已工業化生產的只有200余種，其中用作半合成原料的天然精油，如香茅油、柏木油、山蒼籽油、檸檬草油、檸檬桉葉油、黃樟油等的使用量很大。其它使用量較大的有柑橘類精油，如甜橙油、檸檬油、白檸檬油、香檸檬油、紅橘油、圓柚油等;薄荷屬精油，如薄荷油、留蘭香油等。 天然香料的生產在80年代中期到90年代中期國際上雖有成倍增長，但增長速度顯然落后于合成香料，這主要是因為天然香料的種植加工要受到氣候、環境、運輸等諸多因素的影響，使天然香料在產量、質量、價格方面出現波動。而隨著分析、合成工藝技術的進步，許多天然香料的關鍵成分可以用人工合成的越來越多，從而導致在日用化學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，人們仍崇尚天然，認為它給人一種安全感，因而純天然的食品香精身價倍增。即使在日用化學品香精中，天然香料仍有它不可替代的作用。天然香料本身的諧調香氣，它們有著獨特的結構香成分，有些尚未被認識，它們能使配出的香精更豐滿、更和諧圓潤，賦予香精一種天然感。離開天然香料，今天的調香技藝還難以達到這種境界。近年來，全球傳播“回歸大自然”，更給天然香料注入活力。開發天然香料符合人類與自然共存的境界，是時代給于天然香料發展的良機。 隨著科技的不斷發展，天然香料的范圍也在逐步擴大，除利用芳香植物通過蒸餾、萃取、榨磨等工藝提取外，還包括氨基酸和碳水化合物在一定的條件下進行非酶促反應生成的化學物的混合物，我們稱之為美拉德反應(Maillard reaction)和利用酶化學合成的各類生物香味料等。美拉德反應中使用的糖類有葡萄糖、蔗糖、木糖醇、鼠李糖和多羥基醇如丙二醇、丙三醇、山梨醇等，所用的氨基酸種類較多，還使用動(植)物水解蛋白、動物油脂或骨粉以及酵母等，反應后產生雞香、肉香、面包香、巧克力香等具不同香型的混合物，這些混合物被國際上認為是“天然的”，因此在配制各種食用香精和煙用香精中廣泛采用。另一類生物香味料是用天然發酵法生產的有機酸和醇，在酯酶作用下脫水生成的酯，也被認為是“天然的”;也有用奶制品為原料，經酵母、乳酸桿菌或在酶作用下進行反應生成丁二酮、丙位內酯等，這些生物技術和生物工藝生產的香味料也被認為是“天然的”，這種高科技產品在國際上正處于積極研制開發中。
