天然高分子材料廣泛存在於動物、植物和生物體內，主要包括：
澱粉。由葡萄糖分子聚合而成，是植物中碳水化合物的普遍儲藏形式。
纖維素。由葡萄糖組成的大分子多糖，是植物細胞壁的主要成分。
蛋白質。構成人體所有細胞和組織的重要成分。
天然橡膠。主要由順-1,4-聚異戊二烯組成，來源於橡膠樹的乳液。
多肽和酶。是生物體內重要的催化劑和信號傳遞者。
核酸。包括DNA和RNA，是遺傳信息的載體。
此外，還有動物膠、巴西橡膠、杜仲膠、阿拉伯樹脂、褐藻膠等。這些材料在工業、農業、醫療用品、食品包裝、紡織品等領域有廣泛的套用。