그대로 또는 약간의 가공에 의해서 염료로 쓸 수 있는 것으로서 천연으로 존재하는 것을 말한다. 광물, 동물, 식물의 영역에 존재하는데, 그 중에서도 식물에 가장 많고, 다음이 광물이며, 동물에는 약간 존재한다.  동물염료의 패자(貝紫), 코치닐(cochineal)류,  오징어 먹  3종이 전부이다.

 광물염료의 천연산의 것을 섬유에 고착시키는 것보다는 조성재료(組成材料)를 사용해서 섬유 내에서 합성하는 데 적합한 것이 많으며, 이것이 많이 이용되었다. 주요한 것은 크롬화합물(노랑, 귤빛, 녹색류), 철 화합물(갈색)인데, 이들 중에서 철황(鐵黃)이 가장 오래 되었다. 또 타닌 철흑(鐵黑)은 타닌과 철이 결합한 것으로, 검정·회색을 염색하지만, 천을 약하게 하는 결점이 있다.

 식물염료에는 식물체 내에서 염료로 되어 있는 것을 채취하기 때문에 그대로 사용할 수 있는 것과, 상당히 가공해야만 실용화되는 것이 있다. 식물체로는 꽃·잎·줄기·뿌리·과실 등 모든 부분이 이용되며, 세계에서 염료로 이용되는 식물은 문헌상 약 3,000종이 있어나, 몇 가지만 제외하고는 합성염료에 밀려 사용하지 않고 있다.