全天然香水的确是有可能存在的，但是由于各种客观条件的限制，基本只限于小规模的独立工坊品牌。而大部分市面上的主流和沙龙品牌，很有可能只是将"天然"作为营销手法，而没有贯彻到香水调配创作上。
天然香材一般气味都比较丰富，虽然能使香水显得饱满，但也很容易使整体呈现一种浑浊感。因此天然成分的比例与香水是否优秀没有必然联系，而是要具体看调香师的技巧。
要具体回答这个问题，我们首先可以把香水里使用的香材，粗略地分成三种：
- 通过冷榨（cold pression）、蒸馏（distillation）、溶剂萃取（solvent extraction）、二氧化碳临界提取（CO2 extraction）、酒精溶解（tincture）等方式，将植物或动物原材料里的芳香成分提取出来所得到的精油（essential oil）、净油（absolute）、酊剂（tincture）等等，这些香材就是一般我们所说的天然香材。此类香材大多同时包含多种不同的气味分子，因此普遍香味更为丰富复杂，但也不容易拿捏好恰当的比例，而且也很容易因为其中某一种成分致敏而被严格限制用量。部分天然香材产量和品质不稳定，故而不适合大规模的现代香水工业使用。
关于天然香材常见的误解，是认为其中所有的成分都是植物或动物原材料本身就含有的，实际上并非如此。常见的提取方式，如蒸馏和溶剂萃取往往都需要加热，因此在提取过程中时常会伴随着各种化学反应。例如洋甘菊（chamomile）精油之所以呈蓝色，就是因为蒸馏加热引起的化学反应。同样的，橡苔净油里许多苯酚类的芳香成分原本并不存在橡苔植株里，而是在温水浸泡和之后的溶剂萃取的过程里产生的；桂花净油令人着迷的皮革特征，则是在萃取前浸泡在盐水里发酵而生成的。
- 有些香材，例如 Iso E Super（与雪松有部分相似的抽象木质成分，能给香水增加空间感，应用极为广泛）、Calone（具有西瓜和海洋咸腥，在水生香调里运用普遍）等成分，在自然界里完全不存在，只能依靠人工合成。此类香材便是我们一般所认同的人工香材。它们大多都是一种分子，或者是气味和结构相近的几种分子混合，而不像精油、净油等天然香材那样混合了多种气味不同的分子，因此更利于营造线条明朗的香气效果。除此之外，有些新奇特殊的气味效果，也给调香增加了更多可能性。
- 还有的芳香分子，例如香豆素（coumarin，零陵香豆最主要的香气分子，是馥奇香调的基本元素之一）、紫罗兰酮（ionone，香菫菜（常被误译为紫罗兰）最主要的香气成分）、香叶醇（geraniol，玫瑰精油和香茅精油主要香气成分之一，同时亦存在于天竺葵和柠檬）等，普遍存在于植物 / 动物原材料或是天然香材里。这些分子只具有天然香材其中一部分的芳香特征，因此能让调香师更为自由地组合不同的香气，而不必被天然香材里其它芳香特征拖累。
此类香材既可以通过分馏法（fractional distillation）等方式从天然香材里分离出来（isolate），也可以通过成本较为低廉的化工合成方式获得。天然分离和化工合成的到的分子，很多时候光看分子结构是看不出什么区别的，但是不同的处理过程中都会有各自不同的残余物，所以还是有可能会在香气上有微弱的差异。
由此可见，天然香材与人工香材各有各的优势。而且"天然"与"人工"/"化工"并非完全是黑白对立的，而是有着许多灰色的中间地带。
一般来说，全天然香水是指只使用蒸馏、溶剂萃取、冷榨法等提取的精油、净油等天然香材的香水。而本身存在于自然界的芳香分子如果是经由物理分离得到，也可以算作在内，但如果是由化工方式合成，则不能算作全天然，而经过化学反应处理的天然香材也被排除在外。除此之外，欧盟对于"天然"的定义是允许通过微生物发酵等方式得到的产品，因此像芬美意（Firmenich）公司推出的Clearwood虽然并不是真正的广藿香精油产物，但也可以算作是天然香材。
符合上述定义的全天然香水的确是存在的，但由于天然香材品质和产量不稳定的缘故，基本都集中在生产规模极小的独立工坊品牌。比较出名的全天然香水品牌，有例如 Abdessalaam Attar/La Via del Profumo、Aftelier、Providence Perfume Co.、April Aromatics、Anna Zworykina、Hiram Green、The Rising Phoenix Perfumery、Alaya Moriel、Anya's Garden、Annette Neuffer、Marina Barcenilla 等等。而有的品牌，例如 Sammarco、Dawn Spencer Hurwitz、Sonoma Scent Studio 等，也有部分香水是符合全天然的定义。
天然 VS 人工
由于消费者对于"人工"的普遍不信任，"天然"往往给人"更真实可靠"、"更安全"、"更环保"、"更稀有珍贵"的印象，因此大部分香水品牌在宣传时也都经常以此做文章。比如 Roger & Gallet 去年推出的白标系列，就特别强调有90%的香材是天然来源（但不代表香材符合天然的定义）。
然而，由于天然香材普遍成分复杂，其比例越高，出现致敏的风险只会多不会少。与环保相关的问题，化工合成被人诟病大量使用石油产物、以及过于追求留香和稳定性而生产了不少极难生物降解的成分，而天然香材则有引发过度采伐和虐待动物的争议，对此双方分别以"绿色化学"和可持续发展种植加以回应。在"稀有珍贵"方面，天然提取香材虽然普遍比相对应的人工合成香材更昂贵，但人工香材也不乏价格高昂的选择。而且正是因为许多天然香材的品质、产量和成本都容易出现大幅浮动，天然香材比例较高的话，对于大规模生产的现代香水工业的品控也是一个顾虑。
而从香水调配的角度来说，主流行业的调香师们也都在积极地捍卫合成香材的伟大。人工合成香材最大的功劳，是给调香师增加了许多天然香材所不能及的芳香效果。19 世纪末期的香水大多跳脱不开天然香材本身的香气特质，人工合成香材的加入使得抽象效果的香水开始成为可能，标志着现代香水工业的开端。同时，由于绝大多数天然香材与原材料在自然状态下的香气有明显区别，而且大多气味繁复并夹带类似大地和腐朽植物的侧面特征，因此在普遍追求洁净通透的调香风格、以及自然写实单一花香风靡的 21 世纪初的今天，人工香材更是必不可少了。
所以大部分调香师都达成了这样一个共识：利用人工香材较为简洁的线条为层次更为丰富的天然香材勾勒轮廓，是最理想的搭配方式；天然香材比例极高、甚至是全天然的香水，虽然层次丰富，但也往往容易显得纷杂浑浊。而大部分留名青史的经典香水，也都是天然和人工合理搭配而成的效果。
那么全天然香水，或是天然香材比例极高的香水，是否就一无是处呢？
我们不妨可以把全天然香水类比为全人声的音乐和完全不使用 CGI 的电影，看作是一种艺术创作上的挑战。没有乐器和 CGI 辅助，这些音乐和电影所能呈现的听觉和视觉效果的确会比较有限，而要达到某些特定的效果，也比使用乐器和 CGI 费力许多。但这并不妨碍 Björk 制作出 Medulla 这样奇幻丰富、几乎是全人声的专辑，也不妨碍诸多经典电影在 CGI 广泛应用之前就已问世。
天然香材气味容易显得浑浊，而且经常夹杂着直观上不怎么讨人喜欢的香气特征，这的确与现今追求明透洁净、轻松好闻的大众市场完全是背道而驰，所能呈现的香气效果也不及人工香材变化多端。但如果能在香材选择和比例上拿捏得当，全天然香水和天然香材比例极高的香水，依旧是可以呈现其如万花筒一般的纷繁层次和其独特的原始美感。例如La Via del Profumo、Anna Zworykina、Hiram Green、April Aromatics 等全天然香水品牌，就都曾受到本身非常抗拒全天然香水的著名香评人 Luca Turin 的赞赏。
而绝大多数全天然调香师，对于天然香材在成本和品质上浮动较大的缺点也都心知肚明。因此会认真推出全天然香水的品牌，绝大多数都是规模很小的小众工坊品牌。一方面是出货量少，有的品牌甚至每支香水都只出一个批次，可以尽量减少或杜绝不同批次间香气可能出现差异的情况。另一方面，全天然香水与大量使用人工香材、线条明朗的大众和沙龙品牌香水在质感和清晰度上的明显差异，也注定了其只能针对小部分需求特殊的客户群。
