As fibras naturais podem ser de origem animal, vegetal ou mineral.
As fibras naturais de origem animal podem provir da secreção glandular de alguns insetos, como é o caso da seda, em que dois filamentos de fibroína são ligados por sericina, ou, então, de bolbos pilosos de alguns animais e apresentar uma estrutura molecular composta de queretina, como é o caso da lã.
As fibras vegetais são estruturas alongadas, de secção transversal arredondada, que podem ser classificadas, de acordo com a sua origem, em: fibras da semente, fibras do caule, fibras de folhas e fibras de fruto.
Comparativamente com as fibras naturais tradicionais, as fibras vegetais apresentam como principais vantagens: a abundância, o baixo custo, a baixa massa volúmica, a capacidade de absorção de dióxido de carbono do meio-ambiente, a biodegradabilidade e a renovabilidade.
Em contrapartida, as suas principais desvantagens são: a elevada absorção de humidade, a baixa resistência a micro-organismos, a baixa estabilidade térmica e propriedades mecânicas inferiores às das fibras não naturais.
As fibras de origem mineral têm a sua origem em rochas com estrutura fibrosa e são constituídas, essencialmente, por silicatos. Um exemplo de uma fibra de origem mineral é o amianto.