Natūralus skaičiavimas reiškia bet kokio tipo skaičiavimo metodus, kuriuose naudojamos medžiagos arba įkvėpimas iš gamtos. Natūralaus skaičiavimo pavyzdžiai apima dirbtinių neuroninių tinklų, kurie prisitaiko prie pokyčių, kūrimą ir kvantinių kompiuterių, kurie galėtų būti daug kartų galingesni nei dabartiniai kompiuteriai, kūrimą. Natūralus skaičiavimas taip pat gali būti susijęs su dirbtinių medžiagų, imituojančių gamtoje, kūrimą.
Yra daugybė skaičiavimo laukų, kuriuose naudojamos gamtos idėjos, kad būtų sukurti efektyvesni problemų sprendimai. Kai kurie kompiuteriai taip pat kuriami XXI amžiaus pradžioje, kad būtų galima naudoti natūralias medžiagas, pvz., tam tikras molekules, kad būtų galima atlikti greitesnius ir efektyvesnius skaičiavimus. Šios technikos yra visos natūralios skaičiavimo formos, nes jos neegzistuotų be išsamių žinių apie tai, kaip veikia natūralios sistemos.
Natūralus skaičiavimas taip pat gali būti susijęs su bandymu sukurti dirbtinius organizmus, kurie elgiasi kaip natūralios sistemos. Tai apima bandymą sukurti sistemas, kurios galėtų atlikti tokius procesus kaip genų reguliavimas, kuris yra svarbus gyvuose organizmuose. Kitas pavyzdys yra savarankiškas surinkimas, kuris reiškia sistemas, kurios gali susitvarkyti iš netvarkingos pradinės būsenos.
Pavyzdžiui, neuroninius tinklus dažnai naudoja kompiuterių programuotojai, kurie nori, kad programa laikui bėgant automatiškai taptų efektyvesnė. Jie pagrįsti struktūromis, esančiomis natūraliai atsirandančiuose neuroniniuose tinkluose, pvz., randamuose smegenų neuronuose. Naudodami paprastas natūraliuose neuroniniuose tinkluose esančių sistemų versijas, kompiuterių programuotojai gali padaryti savo programas labiau pritaikytas naujai informacijai. Nuo 2011 m. dirbtiniai neuroniniai tinklai neprilygsta natūraliai atsirandančių neuroninių tinklų sudėtingumui, tačiau jie vis tiek gali būti naudingi.
Kitas natūralaus skaičiavimo pavyzdys yra kvantinio kompiuterio sukūrimo tyrimas. Idėja yra ta, kad vietoj šiuolaikinių kompiuterių, kurie atlieka skaičiavimus pagal dvejetaines 0 arba 1 būsenas, kvantinis kompiuteris teoriškai galėtų naudoti daug daugiau būsenų. Tai gali lemti daug greitesnius kompiuterius. Nors manoma, kad iki kvantinio kompiuterio dar toli, 2011 m. atrodo, kad nėra jokios mokslinės priežasties, kodėl to negalima pasiekti, kai technologija pakankamai pažengė į priekį.
Yra daugybė kitų natūralaus skaičiavimo pavyzdžių. Tai apima dirbtinės gyvybės projektavimą, robotiką ir evoliucinius skaičiavimus. Ateityje taip pat gali būti svarbus spiečių intelektas, kuris yra sistemos tipas, imituojantis dideles gyvūnų grupes, tokias kaip skruzdėlės. Jis turi daugybę galimų pritaikymų, ypač kai bandoma numatyti būsimus įvykius.