Les fibres naturelles sont celles qui proviennent d'une source végétale, animale ou minérale. Le coton et le lin sont des exemples de fibres végétales, tandis que la soie et la laine proviennent de sources animales. L'amiante est une fibre minérale naturelle.
Les preuves archéologiques indiquent que les humains utilisaient des fibres naturelles avant l'histoire écrite. Le chanvre a été la première fibre végétale utilisée en Asie du sud-ouest dès 4500 av. Les Égyptiens avaient appris le filage et le tissage du lin vers 3400 avant JC, et l'Inde utilisait le coton vers 3000 avant JC. Le ver à soie a fourni les fibres naturelles que les Chinois utilisaient pour filer la soie, et des preuves indiquent qu'ils ont développé le processus vers 2640 avant JC.
Les plantes fournissent de nombreuses sources de fibres, notamment les feuilles, les tiges, les poils des graines et les fibres de cosse. Les feuilles fournissent les fibres du sisal, tandis que les tiges sont à la base des toiles de chanvre et de lin. Les coques de noix de coco fournissent des fibres courtes qui sont souvent utilisées comme rembourrage dans les tissus d'ameublement, en particulier dans les automobiles. Cependant, les poils très fins des graines du cotonnier fournissent la fibre naturelle la plus largement utilisée : le coton.
Les fibres animales sont à base de protéines. La plupart, à l'exception de la soie, proviennent des poils ou de la fourrure d'un animal. La laine provient du poil des moutons, des alpagas et des lapins. En Mongolie, les chameaux fournissent les poils utilisés pour le tissu en poil de chameau très doux.