天然产物是天然存在于动植物、微生物中的化合物，在化妆品、食品和营养品行业中具有重要作用。
天然产物及其衍生物在药物发现领域也占据极为重要的地位，从20世纪40年代至今，新发现的小分子抗癌药物中有近75%与天然产物相关，1998-2004年间有21种天然产物衍生物在西方国家上市，在随后的5年间，还有19个天然产物衍生物获得批准。其中包括：从太平洋紫杉树中提取的抗癌剂紫杉醇；来源于柳树叶子中的水杨酸衍生物阿司匹林。
数千万年的进化，使天然产物具有更好的生物活性。
在药物研发领域，对天然产物的探索和筛选依然是非常重要的研发动力，因为它们往往具有广泛的新颖性和可开发的结构基序。比如作为潜在抗微生物剂的海洋天然产物研究和作为抗真菌剂的植物提取物。不过与组合化学相比，天然产物及类似物的获取难度相对更高，需要面对分离提取难度大、提取量有限、合成路线复杂等问题。
因此，市面上可获得的天然产物及类似物的数量要远低于常规类药化合物，并且稀有的天然产物价格十分昂贵，这也限制了天然产物药物筛选的能力。